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PRÉSTAMO BIRF 7217 DO PROYECTO DE ASISTE CIA TÉC ICA AL SECTOR E ERGÍA
CO SULTORÍA PARA LA IDE TIFICACIÓ Y EVALUACIÓ DE PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓ RURAL SOSTE IBLES E REPÚBLICA DOMI ICA A
I FORME FI AL (Versión con Observaciones Levantadas)
VOLUME 1 DE 2
Santo Domingo, Octubre de 2009
Preparado para la UERS por
Humberto Rodríguez M. [email protected]
Las opiniones y conceptos expresados en este documento son los del autor y no necesariamente representan el punto de vista de la UERS de la República Dominicana Identificación y Evaluación de Proyectos de Electrificación Rural Unidad de Electrificación Rural y Sub Urbana
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CO TE IDO
0. RESUME EJECUTIVO ...... 0 1 1. A TECEDE TES ...... 1 1 1.1 A TECEDE TES DE LA UERS ...... 1 1 1.2 A TECEDE TES DE LA CO SULTORÍA ...... 1 2 1.3 OBJETIVOS DE LA CO SULTORÍA ...... 1 3 1.4 PRODUCTOS ESPECÍFICOS ESPERADOS ...... 1 3 1.5 ACTIVIDADES SECUE CIALES A REALIZAR ...... 1 4 1.6 METODOLOGÍA ...... 1 4 2. RECURSOS DE E ERGÍA SOLAR, EÓLICA Y PCH’S ...... 2 1 2.1 POTE CIAL SOLAR ...... 2 1 2.1.1 Conceptos básicos ...... 2 1 2.1.2 Componentes de la radiación solar ...... 2 1 2.1.3 Caracterización de la energía solar ...... 2 3 2.1.4 Tecnologías solares e información solar requerida ...... 2 3 2.1.5 Caracterización del recurso solar para ingeniería solar ...... 2 6 2.1.6 Fuentes de información ...... 2 6 2.1.6.1 I DOTEC ...... 2 6 2.1.6.2 SWERA ...... 2 6 2.1.7 Potencial solar de RD ...... 2 7 2.1.7.1 Metodología de SWERA ...... 2 7 2.1.7.2 Mapas de radiación solar ...... 2 7 2.1.7.3 Tablas de radiación ...... 2 12 2.2 POTE CIAL EÓLICO ...... 2 17 2.2.1 Conceptos fundamentales ...... 2 17 2.2.2 Caracterización de la energía eólica ...... 2 18 2.2.2.1 Extrapolación de la velocidad a otras alturas ...... 2 18 2.2.2.2 Dependencia de la densidad de potencia en el viento en función de la altura ...... 2 20 2.2.2.3 Distribución de velocidades del viento ...... 2 21 2.2.2.4 Distribución de Weibull ...... 2 22
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2.2.2.5 Comportamiento diurno del viento ...... 2 25 2.2.2.6 Clasificación del potencial de la energía eólica ...... 2 25 2.2.3 Aplicaciones de la energía eólica ...... 2 26 2.2.3.1 Bombeo de agua ...... 2 26 2.2.3.2 Generación de electricidad ...... 2 26 2.2.4 Caracterización del recurso eólico para ingeniería eólica ...... 2 27 2.2.4.1 Información del recurso eólico ...... 2 27 2.2.4.2 Curva de potencia de los aerogeneradores ...... 2 28 2.2.5 Fuentes de información para RD ...... 2 28 2.2.6 Potencial Eólico de RD ...... 2 29 2.3 POTE CIAL HIDROE ERGÉTICO ...... 2 34 2.3.1 Conceptos fundamentales ...... 2 34 2.3.2 Demanda de Energía ...... 2 35 2.3.3 Tipos de PCH ...... 2 36 2.3.4 PCH con captación derivadora ...... 2 37 2.3.5 Aplicaciones de la hidroenergía ...... 2 39 2.3.6 Desarrollo de proyectos de PCH’s ...... 2 39 2.3.7 Estimación de la demanda ...... 2 43 2.3.8 Demanda máxima por vivienda ...... 2 44 2.3.9 Demanda promedio por vivienda ...... 2 44 2.3.10 Proyección de la demanda de potencia de una comunidad rural ...... 2 46 2.3.11 Demanda promedio por tipo de establecimiento ...... 2 47 2.3.12 Evaluación del recurso hidroenergético para desarrollos hidroeléctricos .....2 47 2.3.12.1 Determinación de la caída ...... 2 47 2.3.12.2 Medición del caudal ...... 2 48 2.3.12.3 Estudio hidrológico y meteorológico ...... 2 48 2.3.13 Fuentes de información para RD ...... 2 48 3. IDE TIFICACIÓ DE ZO AS GEOGRÁFICAS O ELECTRIFICADAS ...... 3 1 3.1 I FORMACIÓ DISPO IBLE ...... 3 1 3.1.1 UERS...... 3 1
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3.1.2 EDEESTE ...... 3 1 3.1.3 ONE...... 3 2 3.1.3.1 Censo 2002 ...... 3 2 3.1.3.2 E IGH 2007 ...... 3 2 3.2 DETERMI ACIÓ DE LAS ZO AS GEOGRÁFICAS O ELECTRIFICADAS ...... 3 4 3.2.1 Etapa 1. Grado de electrificación por parajes ...... 3 4 3.2.2 Etapa 2. Extensión de redes ...... 3 6 3.3 ‘GRADO DE ELECTRIFICACIÓ DE RD A PARTIR DE I FORMACIÓ DEL CE SO DE 2002 ...... 3 12 3.3.1 A nivel de nación ...... 3 12 3.3.2 A nivel de provincias ...... 3 12 3.3.3 A nivel de municipios ...... 3 17 3.4 LIMITACIO ES DEL A ÁLISIS DEL GRADO DE ELECTRIFICACIÓ ...... 3 23 4. TEC OLOGÍAS SOLAR, EÓLICA Y PCH ...... 4 1 4.1 SFV STA DARD PARA VIVIE DAS ...... 4 1 4.1.1 Introducción ...... 4 1 4.1.2 Diagrama de bloque de los SFV autónomos ...... 4 2 4.1.3 Servicios básicos a suministrar con SFV Standard ...... 4 3 4.1.4 Localización del SFV Standard ...... 4 4 4.1.5 Energía solar disponible ...... 4 4 4.1.6 Dimensionamiento del SFV Standard ...... 4 6 4.1.7 Especificaciones PRELIMINARES del SFV Estándar para RD ...... 4 7 4.1.8 Especificaciones DEFINITIVAS del SFV Estándar para RD ...... 4 8 4.2 SFV PARA ESCUELAS ...... 4 8 4.2.1 Servicios básicos a suministrar con SFV Escuelas ...... 4 8 4.2.2 Localización del SFV Escuelas ...... 4 9 4.2.3 Energía solar disponible ...... 4 9 4.2.4 Dimensionamiento del SFV Escuelas ...... 4 10 4.2.5 Especificaciones PRELIMINARES del SFV Escuelas para RD ...... 4 12
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4.2.6 Especificaciones DEFINITIVAS del SFV Escuelas para RD ...... 4 13 4.2.7 Sistemas Fotovoltaicos instalados en RD a 2009 ...... 4 13 4.3 SISTEMAS EÓLICOS PARA VIVIE DAS ...... 4 16 4.3.1 Diagrama de bloque de los SE autónomos ...... 4 16 4.3.2 Servicios básicos a suministrar con “SE Vivienda” ...... 4 16 4.3.3 Localización del SE Vivienda ...... 4 17 4.3.4 Energía generada en Guzmancitos ...... 4 18 4.3.5 Energía generada en Las Galeras ...... 4 20 4.3.6 Especificaciones DEFINITIVAS del SE Vivienda para RD ...... 4 22 4.4 SISTEMAS EÓLICOS PARA ESCUELAS ...... 4 22 4.4.1 Diagrama de bloque de los SE autónomos ...... 4 22 4.4.2 Servicios básicos a suministrar con “SE Escuela” ...... 4 22 4.4.3 Localización del SE Escuela ...... 4 23 4.4.4 Energía generada en Guzmancitos ...... 4 23 4.4.5 Energía generada en Las Galeras ...... 4 26 4.4.6 Especificaciones DEFINITIVAS del SE Escuela para RD ...... 4 28 4.5 PEQUEÑAS CE TRALES HIDROELÉCTRICAS ...... 4 28 5. CARTERA DE PROYECTOS ...... 5 1 5.1 I TRODUCCIÓ ...... 5 1 5.1.1 Demanda de energía eléctrica en el sector rural ...... 5 1 5.1.2 Demanda de energía de las comunidades rurales ...... 5 4 5.1.3 Limitaciones al suministro con energías renovables en RD ...... 5 4 5.1.4 Parámetros de evaluación ...... 5 5 5.1.5 Costos internacionales y nacionales ...... 5 6 5.2 METODOLOGÍA ...... 5 8 5.3 IDE TIFICACIÓ DE PROYECTOS ...... 5 10 5.4 PROYECTOS SOLARES FOTOVOLTAICOS ...... 5 11 5.4.1.1 Lugares de utilización de los SFV ...... 5 11 5.4.2 SFV Estándar para Viviendas ...... 5 11 5.4.2.1 Demanda ...... 5 11
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5.4.2.2 SFV Standard propuesto ...... 5 13 5.4.2.3 Desempeño técnico del SFV Standard ...... 5 14 5.4.2.4 Costos del SFV Estándar ...... 5 14 5.4.3 SFV Escuelas ...... 5 15 5.4.3.1 Demanda ...... 5 15 5.4.3.2 SFV Escuela propuesto ...... 5 15 5.4.3.3 Desempeño técnico del SFV Escuela ...... 5 16 5.4.3.4 Costos del SFV Escuela ...... 5 16 5.4.4 Aspectos ambientales ...... 5 17 5.4.5 Potencial de usuarios de SFV ...... 5 17 5.4.5.1 Potencial de usuarios del SFV Standard ...... 5 17 5.4.5.2 Potencial de usuarios del SFV Escuela ...... 5 19 5.5 PROYECTOS EÓLICOS ...... 5 19 5.5.1 Lugares de utilización de los SE ...... 5 19 5.5.2 SE Standard para Viviendas ...... 5 20 5.5.2.1 Demanda ...... 5 20 5.5.2.2 SE Standard propuesto ...... 5 20 5.5.2.3 Desempeño técnico del SE Standard ...... 5 22 5.5.2.4 Costos del SE Standard ...... 5 22 5.5.3 Aspectos ambientales ...... 5 23 5.5.4 Potencial de usuarios del SE Standard ...... 5 23 5.5.4.1 Lugares de utilización del SE Standard ...... 5 23 5.5.4.2 Potencial de usuarios de los Guzmancitos ...... 5 24 5.5.4.3 Potencial de usuarios de las Galeras 1 y 2 ...... 5 26 5.5.4.4 Potencial de usuarios de los Cacaos ...... 5 27 5.5.4.5 Potencial de usuarios de ueva Rosa e Isla Beata ...... 5 28 5.6 PROYECTOS CO PCH’S ...... 5 30 5.7 COSTOS COMPARATIVOS DE ER, ALTER ATIVA DE MÍ IMO COSTO Y GEOREFERE CIACIÓ DE ALTER ATIVA DE MÍ IMO COSTO ...... 5 30 5.7.1 Costos comparativos de alternativas de ER ...... 5 30 5.7.2 Solución de mínimo costo ...... 5 33 5.7.3 Georeferenciación de alternativas de mínimo costo ...... 5 33 6. SISTEMA DE I FORMACIÓ GEOGRÁFICO PARA LA UERS6 1
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6.1 CARPETA CARTERA DE PROYECTOS ...... 6 1 6.2 CARPETA EÓLICO ...... 6 2 6.3 CARPETA LAYERS BASE DE RD ...... 6 3 6.4 CARPETA MAPAS ...... 6 3 6.5 CARPETA PCH APROVECHAMIE TOS ...... 6 4 6.6 CARPETA PCH PPS ...... 6 5 6.7 CARPETA RED ELECTRIFICACIÓ ...... 6 5 6.8 CARPETA RED PARAJES ...... 6 6 6.9 CARPETA REDES ...... 6 7 6.10 CARPETA SOLAR_ RADIACIÓ SOLAR ...... 6 7 6.11 CARPETA SOLAR_ SISTEMAS I STALADOS ...... 6 8 7. SOSTE IBILIDAD DE LOS PROYECTOS DE ER ...... 7 1 7.1 VISIÓ ...... 7 1 7.1.1 Visión de largo plazo ...... 7 1 7.1.2 Visión de mediano plazo ...... 7 1 7.1.3 Interacción de los dos sistemas de suministro ...... 7 2 7.2 MISIÓ ...... 7 3 7.3 BE EFICIOS ...... 7 3 7.3.1 Beneficios para los usuarios y el gobierno ...... 7 3 7.3.1.1 Desarrollo económico ...... 7 3 7.3.1.2 Justificación ...... 7 4 7.3.2 Beneficios para los desarrolladores ...... 7 5 7.3.3 Aseguramiento de los beneficios ...... 7 5 7.4 PROPUESTA DE MODELO DE EGOCIOS PARA EL DESARROLLO DE PROYECTOS CO SISTEMAS DE E ERGÍA RE OVABLE ...... 7 6 7.4.1 Modelo de negocios propuesto ...... 7 6 7.4.2 Formulación del Proyecto ...... 7 6 7.4.2.1 Interacción con la comunidad ...... 7 7 7.4.2.2 Formulación de proyectos ...... 7 9 7.4.2.3 Implementación del proyecto ...... 7 10 7.4.2.4 Evaluación y seguimiento ...... 7 10
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7.4.3 Constitución de la RESCO ...... 7 10 7.4.3.1 Qué es una RESCO? ...... 7 10 7.4.3.2 Funciones de la RESCO ...... 7 10 7.4.3.3 Organización básica de la RESCO ...... 7 11 7.4.4 Fuentes de financiamiento ...... 7 12 7.4.4.1 Composición de la inversión ...... 7 12 7.4.4.2 Tipos y costos de créditos ...... 7 13 7.4.5 Estructura tarifaria ...... 7 13 7.4.5.1 Cargo de conexión ...... 7 13 7.4.5.2 Cargo fijo por servicio ...... 7 13 7.4.6 Esquema operacional y financiero ...... 7 14 7.4.6.1 Reposición de las Baterías y Repuestos ...... 7 14 7.4.6.2 Costos operacionales de la RESCO ...... 7 14 7.4.6.3 úmero de clientes ...... 7 15 7.4.6.4 Costos de arranque ...... 7 15 7.4.6.5 Sistema Contable ...... 7 15 7.4.6.6 Sistema Comercial ...... 7 15 7.4.7 Etapas en el desarrollo de la RESCO ...... 7 15 7.4.7.1 Participación de la comunidad ...... 7 16 7.4.7.2 Inscripción de la RESCO ante la SIE ...... 7 16 7.4.7.3 Solicitud de Asistencia Técnica ...... 7 16 7.4.7.4 Aportes de los usuarios y otros recursos ...... 7 16 7.4.7.5 Proyecto para financiación ante la UERS ...... 7 18 7.4.7.6 Solicitud financiamiento ante la UERS ...... 7 18 7.4.7.7 Implementación del proyecto ...... 7 18 7.4.8 Operación de la RESCO ...... 7 18 7.4.8.1 Manejo y control de fondos (parte contable) ...... 7 18 7.4.8.2 Operación y mantenimiento de los sistemas ...... 7 19 7.4.8.3 Aspectos ambientales ...... 7 19 7.4.9 Adquisición y montaje de equipos ...... 7 19 7.5 BARRERAS AL DESARROLLO DE LA ELECTRIFICACIÓ RURAL CO ER ...... 7 20 7.6 POLÍTICAS ...... 7 21 7.6.1 Medidas de fortalecimiento ...... 7 21 7.6.2 Políticas de orden regulatorio ...... 7 22
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7.6.3 Políticas de aseguramiento de la sostenibilidad ...... 7 23 7.6.4 Políticas de tipo ambiental ...... 7 23 7.6.5 Recursos ...... 7 23 7.6.6 Reducción de Costos Iniciales ...... 7 24 7.6.7 Utilización de Fondos de beneficio público ...... 7 24 7.6.8 Creación y desarrollo de un mercado para las FER ...... 7 25 8. PROCEDIMIE TOS ...... 8 1 8.1 RECURSOS E ERGÉTICOS RE ER ...... 8 1 8.2 DETERMI ACIÓ DEL RECURSO SOLAR E RD ...... 8 8 8.2.1 Ejemplo de aplicación RENER_RD_V1.0.XLS ...... 8 8 8.3 DIME SIO AMIE TO DE LOS SFV ...... 8 11 8.3.1 Ejemplo de aplicación RENER_RD_V1.0.XLS ...... 8 11 8.4 DETERMI ACIÓ DEL RECURSO EÓLICO E RD ...... 8 15 8.5 GE ERACIÓ DE E ERGÍA EÓLICA E U A LOCALIDAD ...... 8 16 8.6 I FORMACIÓ PARA HOMER ...... 8 18 8.7 SIMULACIÓ DE SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS ...... 8 21 8.8 SIMULACIÓ DE SISTEMAS EÓLICOS ...... 8 21 8.9 SELECCIÓ DE PARAJES A MÁS DE 5 KM DE LA RED ...... 8 22 8.10 MI IMO COSTO DE ALTER ATIVAS DE ER ...... 8 22 8.11 CARACTERIZACIÓ DE LAS COMU IDADES ...... 8 23 8.12 FORMATOS PARA LA RECOLECCIÓ I FORMACIÓ ...... 8 28 8.12.1 FORMULARIO A ...... 8 31 8.12.2 Formulario B ...... 8 34 8.12.3 Formulario C1 ...... 8 40 9. A EXO 1 – DVD ...... 9 1 10. A EXO 2. SIMULACIÓ SFV STA DARD PARA VIVIE DAS10 1 10.1 CO FIGURACIÓ DEL SFV STA DARD ...... 10 1 10.2 SIMULACIÓ DEL SFV ESTÁ DAR PARA VIVIE DAS E RD .....10 1 10.2.1 Parámetros técnicos para la simulación en HOMER ...... 10 2
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10.2.1.1 Recurso de energía solar ...... 10 2 10.2.1.2 Caracterización de la demanda ...... 10 3 10.2.1.3 Capacidades preliminares del SFV vivienda para RD ...... 10 4 10.2.1.4 Factores de diseño empleados ...... 10 4 10.2.2 Parámetros de costos y económicos para la simulación en HOMER ...... 10 4 10.2.3 Configuración optimizada técnico económicamente del SFV vivienda para RD ...... 10 7 10.2.4 Desempeño energético del SFV vivienda ...... 10 7 10.2.4.1 Sistema como un todo ...... 10 7 10.2.4.2 Generación Solar ...... 10 8 10.2.4.3 Banco de baterías ...... 10 9 10.2.4.4 Regulador/Inversor ...... 10 11 10.2.5 Costo anualizado de la energía generada ...... 10 12 10.2.6 Análisis de sensibilidad a Costo del Sistema Fotovoltaico ...... 10 12 10.3 CO CLUSIÓ ...... 10 16 11. A EXO 3. SIMULACIÓ SFV STA DARD PARA ESCUELAS 11 1 11.1 CO FIGURACIÓ DEL SFV ESCUELAS ...... 11 1 11.2 SIMULACIÓ DEL SFV PARA ESCUELAS E RD ...... 11 1 11.2.1 Parámetros técnicos para la simulación en HOMER ...... 11 2 11.2.1.1 Recurso de energía solar ...... 11 2 11.2.1.2 Caracterización de la demanda ...... 11 2 11.2.1.3 Capacidades preliminares del SFV Escuelas ...... 11 3 11.2.1.4 Factores de diseño empleados ...... 11 4 11.2.2 Parámetros de costos y económicos para la simulación en HOMER ...... 11 4 11.2.3 Configuración optimizada técnico económicamente del SFV Escuelas para RD ...... 11 6 11.2.4 Desempeño energético del SFV Escuelas ...... 11 7 11.2.4.1 Sistema como un todo ...... 11 7 11.2.4.2 Generación Solar ...... 11 8 11.2.4.3 Banco de baterías ...... 11 9 11.2.4.4 Regulador/Inversor ...... 11 11 11.2.5 Costo anualizado de la energía generada ...... 11 12 11.2.6 Análisis de sensibilidad al Costo del Sistema Fotovoltaico ...... 11 12 11.3 CO CLUSIÓ ...... 11 16
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12. A EXO 4. SIMULACIÓ DEL “SE STA DARD PARA VIVIE DAS GUZMA CITOS” ...... 12 1 12.1 CO FIGURACIÓ DEL “SE VIVIE DAS GUZMA CITOS” ...... 12 1 12.2 SIMULACIÓ DEL “SE VIVIE DAS GUZMA CITOS” ...... 12 1 12.2.1 Parámetros técnicos para la simulación en HOMER ...... 12 2 12.2.1.1 Recurso de energía eólica ...... 12 2 12.2.1.2 Caracterización de la demanda ...... 12 2 12.2.1.3 Factores de diseño empleados ...... 12 4 12.2.2 Parámetros de costos y económicos para la simulación en HOMER ...... 12 4 12.2.3 Configuración optimizada técnico económicamente del “SE Viviendas Guzmancitos” ...... 12 7 12.2.4 Desempeño energético del “SE Viviendas Guzmancitos” ...... 12 7 12.2.4.1 Sistema como un todo ...... 12 7 12.2.4.2 Generación Eólica ...... 12 8 12.2.4.3 Banco de baterías ...... 12 9 12.2.4.4 Regulador/Inversor ...... 12 11 12.2.5 Costo anualizado de la energía generada ...... 12 12 12.2.6 Análisis de sensibilidad a Costo del “SE Viviendas Guzmancitos” ...... 12 12 12.3 CO CLUSIÓ ...... 12 16 13. A EXO 5. SIMULACIÓ DEL “SE ESTÁ DAR PARA VIVIE DAS GALERAS” ...... 13 1 13.1 CO FIGURACIÓ DEL “SE VIVIE DAS GALERAS” ...... 13 1 13.2 SIMULACIÓ DEL “SE VIVIE DAS GALERAS” ...... 13 1 13.2.1 Parámetros técnicos para la simulación en HOMER ...... 13 2 13.2.1.1 Recurso de energía eólica ...... 13 2 13.2.1.2 Caracterización de la demanda ...... 13 2 13.2.1.3 Factores de diseño empleados ...... 13 4 13.2.2 Parámetros de costos y económicos para la simulación en HOMER ...... 13 4 13.2.3 Configuración optimizada técnico económicamente del “SE Viviendas Galeras” ...... 13 6 13.2.4 Desempeño energético del “SE Viviendas Galeras” ...... 13 7 13.2.4.1 Sistema como un todo ...... 13 7 13.2.4.2 Generación Eólica ...... 13 8
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13.2.4.3 Banco de baterías ...... 13 9 13.2.4.4 Regulador/Inversor ...... 13 11 13.2.5 Costo anualizado de la energía generada ...... 13 12 13.2.6 Análisis de sensibilidad a Costo del “SE Viviendas Galeras” ...... 13 12 13.3 CO CLUSIÓ ...... 13 16 14. A EXO 6. SIMULACIÓ DEL “SE STA DARD PARA ESCUELAS GALERAS” ...... 14 1 14.1 CO FIGURACIÓ DEL “SE ESCUELAS GALERAS” ...... 14 1 14.2 SIMULACIÓ DEL “SE ESCUELAS GALERAS” ...... 14 1 14.2.1 Parámetros técnicos para la simulación en HOMER ...... 14 2 14.2.1.1 Recurso de energía eólica ...... 14 2 14.2.1.2 Caracterización de la demanda ...... 14 2 14.2.1.3 Factores de diseño empleados ...... 14 4 14.2.2 Parámetros de costos y económicos para la simulación en HOMER ...... 14 4 14.2.3 Configuración optimizada técnico económicamente del “SE Escuelas Galeras” ...... 14 6 14.2.4 Desempeño energético del “SE Comunitario Galeras” ...... 14 7 14.2.4.1 Sistema como un todo ...... 14 7 14.2.4.2 Generación Eólica ...... 14 8 14.2.4.3 Banco de baterías ...... 14 9 14.2.4.4 Regulador/Inversor ...... 14 11 14.2.5 Costo anualizado de la energía generada ...... 14 12 14.2.6 Análisis de sensibilidad a Costo del “SE Comunitario Galeras” ...... 14 12 14.3 CO CLUSIÓ ...... 14 16 15. A EXO 7. MA TE IMIE TO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS ...... 15 1 ÚLTIMA PÁGI A ...... 15 5
TABLAS
Tabla 2.1. Factores de conversión de energía ...... 2 3 Tabla 2.2. Clasificación del tipo de información solar requerida para diferentes tecnologías solares...... 2 4
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Tabla 2.3. Tipos de información solar y sus aplicaciones ...... 2 5 Tabla 2.4. Información de radiación solar por aplicación y su magnitud en RD ...... 2 12 Tabla 2.5. Radiación Solar Global (kWh/m 2/día)...... 2 13 Tabla 2.6. Radiación Solar Directa ormal (kWh/m2/día) ...... 2 14 Tabla 2.7. Radiación Solar Sobre Superficie con Inclinación Igual a la Latitud (kWh/m 2/día) ...... 2 15 Tabla 2.8. Radiación Solar Difusa (kWh/m 2/día) ...... 2 16 Tabla 2.9. Factor de rugosidad para diferente tipo de terrenos ...... 2 19 Tabla 2.10. Dependencia del exponente a del tipo de superficie ...... 2 20 Tabla 2.11. Clasificación y características de la potencia de viento ...... 2 26 Tabla 2.12. Clasificación del Potencial Eólico de República Dominicana para generación de electricidad ...... 2 30 Tabla 2.13 Potencial eólico de RD para la generación conectada a la red ...... 2 32 Tabla 2.14. Caracterización del potencial eólico por provincias de RD ...... 2 33 Tabla 2.15. Clasificación de las PCH por potencia, según OLADE ...... 2 37 Tabla 2.16. Clasificación de las PCH según caída (m), según OLADE ...... 2 37 Tabla 2.17. Demanda máxima por vivienda ...... 2 44 Tabla 2.18. Tenencia de equipos por vivienda en una comunidad ...... 2 44 Tabla 2.19. Simultaneidad del uso de los equipos en una vivienda en una comunidad ...... 2 45 Tabla 2.20. Demanda máxima promedio por vivienda en función del tiempo ...... 2 45 Tabla 2.21. Demanda promedio por tipo de establecimiento ...... 2 47 Tabla 3.1. Información recibida de la UERS para la determinación de las ZNE...... 3 1 Tabla 3.2. Información suministrada por EDEESTE ...... 3 2 Tabla 3.3. Total absoluto y distribución porcentual de las viviendas, por fuente de energía utilizada para el alumbrado, según tipo de vivienda, ENIGH 2007 ...... 3 3 Tabla 3.4. Muestra de la base de datos del Censo 2002 ...... 3 5 Tabla 3.5. Muestra de la base de datos del layer de parajes de la UERS ...... 3 5 Tabla 3.6. Tipo de iluminación de las viviendas por provincia (Censo de 2002) ...... 3 13 Tabla 3.7. Viviendas con y sin electricidad de la red por provincia y nacional (Censo de 2002 y UERS 2008) ...... 3 14 Tabla 3.8. Tipo de iluminación de las viviendas por municipio (Censo de 2002) ...... 3 18 Tabla 4.1. Demanda de energía por servicios básicos SFV Standard ...... 4 4 Tabla 4.2. Energía solar disponible en El Seibo Naranjo Dulce ...... 4 5 Tabla 4.3. A. Dimensionamiento del SFV Standard (para El Seibo Naranjo Dulce) ...... 4 6 Tabla 4.4. B. Dimensionamiento del SFV Standard (para El Seibo Naranjo Dulce) ...... 4 7 Tabla 4.5. Especificaciones PRELIMINARES del SFV Standard ...... 4 7 Tabla 4.6. Características del SFV Standard Optimizado para RD ...... 4 8
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Tabla 4.7. Demanda de energía por servicios básicos SFV Escuelas ...... 4 9 Tabla 4.8. Energía solar disponible en El Seibo Naranjo Dulce ...... 4 10 Tabla 4.9. Dimensionamiento del SFV Escuelas (para El Seibo Naranjo Dulce) ...... 4 11 Tabla 4.10. Dimensionamiento del SFV Escuelas (para El Seibo Naranjo Dulce) ...... 4 12 Tabla 4.11. Especificaciones PRELIMINARES del SFV Escuelas ...... 4 12 Tabla 4.12. Características del SFV Escuelas Optimizado para RD ...... 4 13 Tabla 4.13. Demanda de energía por servicios básicos SE Vivienda ...... 4 17 Tabla 4.14. Velocidad del viento disponible en Guzmancitos ...... 4 18 Tabla 4.15. Generación estimada de aerogenerador AIR X de 0.4 kW en Guzmancitos ...... 4 19 Tabla 4.16. Velocidad del viento disponible en Las Galeras ...... 4 20 Tabla 4.17. Generación estimada de aerogenerador AIR X de 0.4 kW en Las Galeras ...... 4 21 Tabla 4.18. Características del “SE Vivienda” Optimizado para RD ...... 4 22 Tabla 4.14. Velocidad del viento disponible en Guzmancitos ...... 4 24 Tabla 4.15. Generación estimada de aerogenerador Bornay 1.5 kW en Guzmancitos ...... 4 25 Tabla 4.16. Velocidad del viento disponible en Las Galeras ...... 4 26 Tabla 4.17. Generación estimada de aerogenerador BORNAY de 1.5 kW en Las Galeras .. 4 27 Tabla 4.18. Características del “SE Escuela” Optimizado para RD ...... 4 28 Tabla 5.1. Servicios y equipos en uso en el sector rural, versus opciones de prestación de servicios con otras fuentes de energía ...... 5 3 Tabla 5.2. Carga sugerida por las UERS vs suministro con ER ...... 5 4 Tabla 5.3. Información actualmente disponible en RD y aprovechabilidad de los recursos renovables ...... 5 5 Tabla 5.4. Tabla comparativa de costos para proyectos fotovoltaicos de 100 W ...... 5 6 Tabla 5.5. Tabla comparativa de costos para proyectos eólicos de 400 W ...... 5 7 Tabla 5.6. Costos de proyectos de MCH’s en Dominicana ...... 5 7 Tabla 5.7. Demanda de energía por servicios básicos SFV Standard ...... 5 13 Tabla 5.8. Características del SFV Standard Optimizado para RD ...... 5 14 Tabla 5.9. Análisis de sensibilidad para reducción de costos iníciales de SFV Standard ..... 5 14 Tabla 5.10. Demanda de energía por servicios básicos SFV Escuelas ...... 5 15 Tabla 5.11. Características del SFV Escuelas Optimizado para RD ...... 5 16 Tabla 5.12. Análisis de sensibilidad para reducción de costos iníciales de SFV Escuela ..... 5 17 Tabla 5.13. Número de parajes y viviendas sin Energía Eléctrica fuera del buffer de 5 km de la red, por provincias ...... 5 18 Tabla 5.14. Demanda de energía por servicios básicos SE Vivienda ...... 5 20 Tabla 5.15. Características del “SE Vivienda” Optimizado para RD ...... 5 21 Tabla 5.16. Análisis de sensibilidad para reducción de costos iniciales de “SE Viviendas Guzmancitos” ...... 5 22
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Tabla 5.17. Análisis de sensibilidad para reducción de costos iniciales de “SE Viviendas Galeras” ...... 5 23 Tabla 5.18. Información de la Estación Meteorológica...... 5 24 Tabla 5.19. Parajes que cubre la estación meteorológica ...... 5 25 Tabla 5.20. Información de la Estación Meteorológica Las Galeras 1 y 2 ...... 5 26 Tabla 5.21. Parajes que cubre la estación meteorológica ...... 5 27 Tabla 5.22. Información de la Estación Meteorológica Los Cacaos ...... 5 27 Tabla 5.23. Parajes que cubre la estación meteorológica los Cacaos ...... 5 28 Tabla 8.1. Valores mensuales de radiación directa, global, inclinada y difusa – Celda 285433 ...... 8 10 Tabla 10.1. Disponibilidad de energía solar en El Seibo, Naranjo Dulce ...... 10 3 Tabla 10.2. Curva de carga del SFV viviendas ...... 10 3 Tabla 10.3. Especificaciones PRELIMINARES del SFV vivienda ...... 10 4 Tabla 10.4. Factores de diseño empleados ...... 10 4 Tabla 10.5. Costos unitarios del SFV vivienda para RD ...... 10 5 Tabla 10.6. Parámetros del SVF vivienda para el HOMER ...... 10 6 Tabla 10.7. SFV vivienda Optimizado para RD ...... 10 7 Tabla 10.8. Características del SFV vivienda Optimizado para RD ...... 10 7 Tabla 10.9. Desempeño eléctrico del SFV vivienda ...... 10 8 Tabla 10.10. Resumen de costos del SFV vivienda para RD ...... 10 13 Tabla 10.11. Análisis de sensibilidad para reducción de costos iníciales de SFV vivienda10 15 Tabla 11.1. Disponibilidad de energía solar en El Seibo, Naranjo Dulce ...... 11 3 Tabla 11.2. Curva de carga del SFV Escuelas para RD ...... 11 3 Tabla 11.3. Especificaciones PRELIMINARES del SFV Escuelas ...... 11 4 Tabla 11.4. Factores de diseño empleados ...... 11 4 Tabla 11.5. Costos unitarios del SFV Escuelas para RD ...... 11 5 Tabla 11.6. Parámetros del SVF Escuelas para el HOMER ...... 11 6 Tabla 11.7. SFV Escuelas Optimizado para RD ...... 11 7 Tabla 11.8. Características del SFV Escuelas Optimizado para RD ...... 11 7 Tabla 11.9. Desempeño eléctrico del SFV Escuelas ...... 11 8 Tabla 11.10. Resumen de costos del SFV Escuelas para RD ...... 11 13 Tabla 11.11. Análisis de sensibilidad para reducción de costos iniciales de SFV Escuelas ... 11 15 Tabla 12.1. Velocidad de Vientos en Guzmancitos ...... 12 3 Tabla 12.2. Curva de carga del “SE Viviendas Guzmancitos” ...... 12 3 Tabla 12.3. Factores de diseño empleados ...... 12 4 Tabla 12.4. Costos unitarios de los “SE Viviendas Guzmancitos” ...... 12 5
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Tabla 12.5. Parámetros del “SE Viviendas Guzmancitos” para el HOMER ...... 12 6 Tabla 12.6. Evaluación de “SE Viviendas Guzmancitos” ...... 12 7 Tabla 12.7. Desempeño eléctrico del “SE Viviendas Guzmancitos” ...... 12 8 Tabla 12.8. Resumen de costos del “SE Viviendas Guzmancitos” ...... 12 13 Tabla 12.9. Análisis de sensibilidad para reducción de costos iniciales de “SE Viviendas Guzmancitos” ...... 12 15 Tabla 13.1. Velocidad de Vientos en Galeras ...... 13 3 Tabla 13.2. Curva de carga del “SE Viviendas Galeras” ...... 13 3 Tabla 13.3. Factores de diseño empleados ...... 13 4 Tabla 13.4. Costos unitarios de los “SE Viviendas Galeras” ...... 13 5 Tabla 13.5. Parámetros del “SE Viviendas Galeras” para el HOMER ...... 13 6 Tabla 13.6. Evaluación de “SE Viviendas Galeras” ...... 13 7 Tabla 13.7. Desempeño eléctrico del “SE Viviendas Galeras” ...... 13 8 Tabla 13.8. Resumen de costos del “SE Viviendas Galeras” ...... 13 13 Tabla 13.9. Análisis de sensibilidad para reducción de costos iniciales de “SE Viviendas Galeras” ...... 13 15 Tabla 14.1. Velocidad de Vientos en Galeras ...... 14 3 Tabla 14.2. Curva de carga del “SE Escuelas Galeras” ...... 14 3 Tabla 14.3. Factores de diseño empleados ...... 14 4 Tabla 14.4. Costos unitarios de los “SE Escuelas Galeras” ...... 14 5 Tabla 14.5. Parámetros del “SE Escuelas Galeras” para el HOMER...... 14 6 Tabla 14.6. Evaluación de “SE Escuelas Galeras” ...... 14 7 Tabla 14.7. Desempeño eléctrico del “SE Escuelas Galeras” ...... 14 8 Tabla 14.8. Resumen de costos del “SE Escuelas Galeras” ...... 14 13 Tabla 14.9. Análisis de sensibilidad para reducción de costos iniciales de “SE Escuelas Galeras” ...... 14 15
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FIGURAS
Figura 2.1 Relación entre las tres cantidades solares fundamentales ...... 2 2 Figura 2.2. Mapa de Radiación Solar Global ...... 2 8 Figura 2.3. Mapa de Radiación Directa Normal ...... 2 9 Figura 2.4. Mapa de Radiación Solar sobre Superficie con Inclinación igual a la latitud ... 2 10 Figura 2.5. Mapa de Radiación Solar Difusa ...... 2 11 Figura 2.6. Potencia en Función de la velocidad del viento (altura como parámetro) ...... 2 20 Figura 2.7. Figura .Distribución de velocidades medidas durante 1 año en el Parque de Tejona, Costa Rica...... 2 21 Figura 2.8. Distribución de frecuencia de velocidad de viento medidas durante 18 años en Valkenburg, Holanda (1983 2001) ...... 2 24 Figura 2.9. Comportamiento diario de la velocidad del viento ...... 2 25 Figura 2.10. Aerogenerador Bergey XL.1 y su respectiva curva de potencia a 10 m...... 2 28 Figura 2.11. Potencial eólico de RD ...... 2 31 Figura 2.12. Demanda de potencia de una comunidad ...... 2 35 Figura 2.13. PCH en derivación ...... 2 38 Figura 2.14. Metodología para el desarrollo de una PCH a nivel de Factibilidad ...... 2 40 Figura 2.15. Hidrografía y localización de presas ...... 2 49 Figura 3.1. Tres casos de intersección del buffer de ACSEE y un paraje ...... 3 7 Figura 3.2. Parajes con redes y posibilidad de extensión de redes (buffer de 5 km) ...... 3 9 Figura 3.3. Parajes no incluidos en la posibilidad de extensión de redes (buffer de 5 km) .. 3 10 Figura 3.4. Parajes no incluidos en la posibilidad de extensión de redes (buffer de 5 km) con zonas protegidas ...... 3 11 Figura 3.5. Grado de electrificación por provincia (Censo de 2002) ...... 3 15 Figura 3.6. Grado de electrificación por provincia (UERS de 2008) ...... 3 16 Figura 3.7. Grado de electrificación con redes por provincia (Censo de 2002 y UERS 2008) . 3 17 Figura 3.8. Grado de electrificación por municipio (Censo de 2002) ...... 3 22 Figura 4.1. Componentes de un SFV ...... 4 1 Figura 4.2. Componentes de un SFV para suministro DC ...... 4 2 Figura 4.3. Componentes de un SFV para suministro AC ...... 4 3 Figura 4.4. Sistemas Fotovoltaicos instalados por SEIC y UERS por provincia ...... 4 14 Figura 4.5. Potencia Instalada de los Sistemas Fotovoltaicos instalados por SEIC y UERS por provincia ...... 4 15 Figura 4.6. Componentes de un SE para suministro AC ...... 4 16 Figura 4.7. Proyectos de Pequeñas Centrales Hidroeléctricas a 2008 ...... 4 29
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Figura 5.1. Esquema metodológico para la toma de decisiones ...... 5 9 Figura 5.2. Disponibilidad de Radiación Solar Global y Parajes sin Red ...... 5 12 Figura 5.3. Diagrama de bloque del SFV Standard ...... 5 13 Figura 5.4. Diagrama de bloque del SFV Escuela ...... 5 16 Figura 5.5. Componentes de un SE para suministro AC ...... 5 21 Figura 5.6. Estación Meteorológica Guzmancitos y parajes próximos a la estación (< 5km) .. 5 25 Figura 5.7. Estación Meteorológica Las Galeras 1 y 2 y parajes próximos a la estación (< 5km) ...... 5 26 Figura 5.8. Estación Meteorológica Los Cacaos y parajes próximos a la estación (< 5km) . 5 28 Figura 5.9. Estaciones meteorológicas con datos de viento y Parajes sin Red...... 5 29 Figura 5.10. Caracterización del paraje Guayajayuco ...... 5 31 Figura 5.11. Comparación de costos, carga entregada por alternativas de ER en Guayajayuco ...... 5 31 Figura 5.12. Comparación de costos y carga entregada por alternativas de ER en Guayajayuco ...... 5 32 Figura 5.13. Mapa de proyectos de proyectos de mínimo costo presente neto ...... 5 34 Figura 5.14. Mapa de proyectos de proyectos de mínimo costo de capital ...... 5 35 Figura 5.15. Mapa de proyectos de proyectos de mínimo costo de energía ...... 5 36 Figura 6.1. Constitución del SIG ...... 6 1 Figura 6.2. Contenido Carpeta Cartera de Proyectos ...... 6 2 Figura 6.3. Contenido Carpeta Eólico ...... 6 3 Figura 6.4. Contenido Carpeta Layers Base RD ...... 6 3 Figura 6.5. Contenido Carpeta Mapas ...... 6 4 Figura 6.6. Contenido Carpeta PCH_Aprovechamientos ...... 6 5 Figura 6.7. Contenido Carpeta PCH_PPS ...... 6 5 Figura 6.8. Contenido Carpeta Red_Electrificacion ...... 6 6 Figura 6.9. Contenido Carpeta Red_Parajes ...... 6 6 Figura 6.10. Contenido Carpeta Redes ...... 6 7 Figura 6.11. Contenido Carpeta Solar_Radiacion Solar ...... 6 7 Figura 6.12. Contenido Carpeta Solar_Sistemas_Instalados ...... 6 8 Figura 7.1. Expansión del servicio de electricidad rural con red y FER ...... 7 2 Figura 7.2. Organización básica de la RESCO ...... 7 11 Figura 7.3. Diagrama de flujo para la ejecución del proyecto ...... 7 17 Figura 8.1.Página de Inicio de RENER ...... 8 1 Figura 8.2. Menú Principal ...... 8 2 Figura 8.3. Menú de Opción Energía Solar ...... 8 2
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Figura 8.4. Opción Recurso Solar ...... 8 3 Figura 8.5. Opción Dimensionamiento del SFV ...... 8 4 Figura 8.6. Opción Costos de los SFV ...... 8 5 Figura 8.7. Opción Ficha Resumen ...... 8 6 Figura 8.8. Opción Energía Eólica ...... 8 7 Figura 8.9. Imagen Google Earth del lugar donde se realizará el proyecto y la celda más próxima al lugar del proyecto ...... 8 9 Figura 8.10. Valores mensuales de radiación directa, global, inclinada y difusa – Celda 285433 ...... 8 10 Figura 8.11. Input para carga DC ...... 8 11 Figura 8.12. Input para carga AC ...... 8 11 Figura 8.13. Ficha de dimensionamiento del SFV ...... 8 12 Figura 8.14. Ficha resumen del proyecto con SFV ...... 8 13 Figura 8.15. Pantalla de Recurso Eólico de RENER ...... 8 15 Figura 8.16. Producción estimada de energía ...... 8 17 Figura 8.17. Archivos para HOMER .sol ...... 8 19 Figura 8.18. Archivos para HOMER .wnd ...... 8 20 Figura 8.19. Archivos para HOMER .xml ...... 8 21 Figura 8.20. Posicionamiento GPS de la Comunidad ...... 8 24 Figura 8.21. Presentación inicial de la base de datos COMUNIDADES ...... 8 25 Figura 8.22. Menú de Inicio de la base de datos ...... 8 25 Figura 8.23. Opción de Caracterización de la Comunidad ...... 8 26 Figura 8.24. Opción de Infraestructura básica ...... 8 27 Figura 8.25. Opción de Usuarios de la comunidad ...... 8 28 Figura 10.1. Arquitectura del SFV viviendas para RD ...... 10 2 Figura 10.2. Estructura de costos de los SFV vivienda ...... 10 5 Figura 10.3. Desempeño del generador solar del SFV vivienda ...... 10 9 Figura 10.4. Desempeño de la batería del SFV vivienda ...... 10 10 Figura 10.5. Desempeño del conversor del SFV vivienda ...... 10 11 Figura 10.6. Costo nivelado de la energía y Costo Presente Neto vs Reducción de costo del Capital Inicial ...... 10 15 Figura 11.1. Arquitectura del SFV Escuelas para viviendas en RD ...... 11 2 Figura 11.2. Estructura de costos de los SFV Escuelas ...... 11 5 Figura 11.3. Desempeño del generador solar del SFV Escuelas ...... 11 9 Figura 11.4. Desempeño de la batería del SFV Escuelas ...... 11 10 Figura 11.5. Desempeño del conversor del SFV Escuelas ...... 11 11
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Figura 11.6. Costo nivelado de la energía y Costo Presente Neto vs Reducción de costo del Capital Inicial ...... 11 15 Figura 12.1. Arquitectura del “SE vivienda Guzmancitos” ...... 12 2 Figura 12.2. Estructura de costos de los “SE Viviendas Guzmancitos” ...... 12 5 Figura 12.3. Desempeño del aerogenerador de “SE Viviendas Guzmancitos” ...... 12 9 Figura 12.4. Desempeño de la batería del “SE Viviendas Guzmancitos” ...... 12 10 Figura 12.5. Desempeño del conversor del “SE Viviendas Guzmancitos” ...... 12 11 Figura 12.6. Costo nivelado de la energía y Costo Presente Neto vs Reducción de costo del Capital Inicial ...... 12 15 Figura 13.1. Arquitectura del “SE Viviendas Galeras” ...... 13 2 Figura 13.2. Estructura de costos de los “SE Viviendas Galeras” ...... 13 5 Figura 13.3. Desempeño del aerogenerador de “SE Viviendas Galeras” ...... 13 9 Figura 13.4. Desempeño de la batería del “SE Viviendas Galeras” ...... 13 10 Figura 13.5. Desempeño del conversor del “SE Viviendas Galeras” ...... 13 11 Figura 13.6. Costo nivelado de la energía y Costo Presente Neto vs Reducción de costo del Capital Inicial ...... 13 15 Figura 14.1. Arquitectura del “SE Escuelas Galeras” ...... 14 2 Figura 14.2. Estructura de costos de los “SE Escuelas Galeras” ...... 14 5 Figura 14.3. Desempeño del aerogenerador de “SE Escuelas Galeras” ...... 14 9 Figura 14.4. Desempeño de la batería del “SE Escuelas Galeras” ...... 14 10 Figura 14.5. Desempeño del conversor del “SE Escuelas Galeras” ...... 14 11 Figura 14.6. Costo nivelado de la energía y Costo Presente Neto vs Reducción de costo del Capital Inicial ...... 14 15
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ABREVIATURAS
AT Asistencia Técnica BID Banco Interamericano de Desarrollo BIRF Banco Internacional de Reconstrucción y Fomento BNEN Balance Nacional de Energía Neta CD Compact Disk CDEEE Corporación Dominicana de Empresas Eléctricas Estatales CER Certificados de Reducción de Emisiones CNE Comisión Nacional de Energía CPN Costo Presente Neto (o Net Present Cost) EESRP Programa de Reestructuración del Sector Eléctrico EGEHID Empresa de Generación Hidroeléctrica Dominicana ETED Empresa de Transmisión Eléctrica Dominicana FAURE Gerencia de Fuentes Alternas y Uso Racional de Energía FAER Fuentes Alternas de Energía y Renovables GEF Global Environment Facility GRD Gobierno de la República Dominicana GTZ Cooperación Técnica Alemana GWEC Global Wind Energy Council HOMER Software de simulación desarrollado por NREL IAD Instituto Agrario Dominicano IIBI Instituto de Innovación en Biotecnología e Industria INDRHI Instituto Dominicano de Recursos Hidráulicos INDOTEC Instituto Dominicano de Tecnología (transformado en IIBI) LGE Ley General de Electricidad 125 01 MDL Mecanismo de Desarrollo Limpio NRECA Asociación Nacional de Cooperativas Rurales de Electricidad de USA NORMATIVA VIGENTE LGE, RLGE, Decretos, Resoluciones de la SIE y otras disposiciones legales. NREL National Renewable Energy Laboratory OC Organismo Coordinador ONE Oficina Nacional de Estadística de RD ONG Organizaciones No Gubernamentales PARA Programa Nacional de Reducción de Apagones PCH Pequeña Central Hidroeléctrica PEN Plan Energético Nacional PNUD Programa de Naciones Unidas PPS Programa de Pequeños Subsidios del PNUD PROFER Proyecto Fomento de Energía Renovables
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PROTECOM Oficina de Protección al Consumidor de la SIE RD República Dominicana RLGE Reglamento para aplicación de la LGE SEIC Secretaría de Estado de Industria y Comercio SIE Superintendencia de Electricidad SFV Sistema Fotovoltaico SHS Solar Home System (Sistema Solar Doméstico) SIG Sistema de Información Geográfico SWERA Solar and Wind Energy Resource Assessment TDR Términos de Referencia UIP Unidad de Implementación del Proyecto UNEP United Nations Environmental Programme
Tasa cambio: 35.00 Pesos Dominicanos = 1 US$ (23 Marzo 2009)
U IDADES bbl barril g gramo Ha hectárea = 10.000 m 2 = 16 tareas kWh kilovatio hora kW kilovatio MWh megavatio hora lb corta =454.5 g MW megavatio ton= t=T tonelada métrica (1000 kg) tarea tarea=625 m 2 Tep tonelada equivalente de petróleo qq quintal = 100 lb cortas = 45.45 kg Wp vatio pico (en sistemas solares fotovoltaicos)
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0. RESUME EJECUTIVO Con la formulación de la Ley 125 01 del 26 de julio del 2001 y la disolución de la Corporación Dominicana de Electricidad se crea la Corporación Dominicana de Empresas Eléctricas Estatales (CDEEE) y se le asigna a esta última entre sus funciones, la de llevar a cabo los programas del estado en materia de electrificación rural y sub urbana, a favor de las comunidades de escasos recursos económicos. En virtud de la mencionada ley 125 01 y el Decreto Presidencial 16 06 se crea la Unidad de Electrificación Rural y Sub Urbana (UERS), cuyos objetivos generales y específicos son: • Desarrollar y ejecutar programas de electrificación en las zonas rurales y suburbanas más apartadas que carecen de servicios eléctricos, para así contribuir con el desarrollo energético a nivel nacional. • Llevar la electricidad a las zonas rurales y periféricas a nivel nacional. • Planificar y ejecutar levantamiento de las necesidades de electrificación en las diferentes zonas del país. • Diseñar y dibujar los planos de los proyectos identificados y levantados. • Evaluación de los proyectos levantados. • Realización de planes de ejecución de obras • Asignación de los proyectos a los contratistas • Supervisión de la ejecución de los proyectos contratados • Entregar los proyectos culminados a las comunidades correspondientes.
En cuanto se refiere a las energías renovables, la UERS no ha desarrollado o implementado estudios sobre energías renovables. La UERS ha recibido información de diferentes instituciones: • Mapa de energía solar • En el caso de la energía fotovoltaica, la Secretaría de Industria y Comercio tiene un programa de instalación de más de diez mil paneles solares en la zona fronteriza. • En el caso de la energía hidráulica, tanto el INDRHI como la empresa hidroeléctrica de CDEEE, así como el programa de pequeños subsidios (PPS), tienen información sobre zonas con potenciales hidráulicos. • En el caso de energía eólica, existe un mapa de viento que define los valores de la fuerza o velocidad del viento en la isla (República Dominicana) (NREL).
Objetivos de la Consultoría .
El objetivo general de la consultoría es la identificación y evaluación de proyectos cuya ubicación este fuera del alcance de las redes eléctricas y puedan ser ejecutados al menor costo con energía renovable como la energía fotovoltaica, eólica ó mini y micro hidroeléctrica. Estas tres últimas son las Energías Alternativas (EA) que se considerarán.
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Como o bjetivos específicos de la consultoría se tienen : • Identificar y evaluar proyectos de electrificación rural sostenibles usando recursos renovables como fotovoltaicos, eólicos y mini y micro hidroeléctrico, en todo el territorio nacional. • Disponer de alternativas con energía renovables evaluadas racionalmente para aquellas poblaciones que no se encuentran al alcance de las redes de las distribuidoras. Como Productos específicos esperados de la consultoría: • Crear una cartera de proyectos usando energía fotovoltaica, eólica, mini y micro hidroeléctrico en zonas donde no existen redes eléctricas. • Evaluar cual alternativa es más económica en cada proyecto identificado. • Los proyectos evaluados tendrán su ubicación y localización georeferenciada e introducidos en el sistema de información geográfico (GIS) de la UERS. • Los proyectos serán estudiados y detallados a nivel de factibilidad con análisis comparativos por fuentes. • Crear procedimientos para la identificación y evaluación de los proyectos.
Como actividades secuenciales a realizar se indican: • Identificación de las zonas geográficas donde no llegan las redes eléctricas y que están habitadas; El nivel de energía requerida por las áreas identificadas o poblaciones aisladas, consideramos 70 kWh/mes para viviendas y 120 kWh/mes para escuelas y dispensarios médicos. • Correlacionar el potencial fotovoltaico, eólico e hídrico con las zonas previamente identificadas; • Levantamiento y evolución de los proyectos por fuentes y zonas; • Introducir los proyectos al sistema de información geográfica (GIS) UERS; • Redactar procedimientos
La metodología para adelantar el estudio consistió en la recolección de información, visitas de campo, análisis y generación de resultados. Identificación y evaluación de proyectos de Energía Alternativa (EA) en las áreas rurales de RD. El punto de partida es la apreciación de que el mejor servicio de energía eléctrica es el de la red. Por lo tanto, la actual cobertura de las redes en el país permite establecer un área más allá de la cual se considera que los usuarios no tienen en la actualidad servicio de red ni lo tendrán en un futuro inmediato. Para establecer la cobertura de la red, se integraron todas las redes (EdeNorte, EsdeSur y EdeEste, mas otros circuitos aislados) en una sola red y se le agregó un buffer de 5 km.
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Puesto que no existe un geo posicionamiento de cada usuario rural en el país, se empleó entonces el geo posicionamiento de cada paraje y del layer de todos los parajes del país, se filtraron los que están por fuera de la red con el buffer de 5 km. Parajes no incluidos en la posibilidad de extensión de redes (redes+5 m de buffer)
De acuerdo al CENSO del 2002 había en total de 111.230 viviendas en estos parajes fuera del buffer de 5 km de la red actual. De este número, de 104.937 viviendas se obtuvo información sobre la forma de energía empleada para la iluminación y de allí se obtuvo que hubiera 44.278 viviendas sin energía eléctrica. La tabla siguiente muestra el número de parajes por provincia y el número de viviendas sin energía eléctrica. En este nuevo layer, el número total de parajes es de 3132 y el número de viviendas sin electricidad de red es de 44278. La información sobre el número de viviendas y su acceso a la red proviene del Censo del 2002. Es importante observar que esta información no solamente es de hace 7 años sino que también no considera otros tipos de electrificación alternativa como son la energía solar fotovoltaica, la eólica y las MCH /PCH. En la práctica se encuentra. Cuando se considera que la energía solar es una opción para una comunidad en un paraje determinado, al visitarlo se encuentra con frecuencia que varias viviendas ya disponen de esta solución. Además, hay aún parajes con un % de electrificación elevado ya a 2002, lo que indica que la información de redes está incompleta.
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Para evaluar las posibilidades de las EA en cada comunidad es preciso entonces realizar los siguientes estudios: Estudio de demanda Es preciso caracterizar la demanda de potencia y energía del proyecto, y considerar el crecimiento de la demanda con el tiempo (demanda futura). La UERS ha solicitado como nivel de suministro 70 kWh/mes para viviendas y 120 kWh/mes para escuelas y dispensarios médicos. Estos niveles de demanda, fácilmente suministrables a usuarios interconectados a la red, cuando se consideran las EA como alternativa de suministro, tropiezan con el problema fundamental del costo de la inversión inicial y el costo de suministro de la energía, el cual se ve a su vez afectado por la disponibilidad del recurso de energía renovable porque cuando el recurso es insuficiente es necesario aumentar la capacidad de generación con EA, elevándose con ello los costos de inversión y el costo de la energía generada. En el caso de las PCH, estos si pueden suministrar en general 70 kWh/vivienda y 120 kWh/escuela. La tabla siguiente muestra de manera resumida la viabilidad de suministro en términos de costos que se considerarán más adelante.
CARGA SOLAR EOLICO PCH POCA POCA VIABILIDAD VIABILIDAD por Costos 70 kWh/mes por por Costos muy vivienda muy elevados elevados Si POCA POCA VIABILIDAD 120 kWh/mes para VIABILIDAD por Costos escuelas y dispensarios por Costos muy médicos muy elevados elevados Si Para los sistemas fotovoltaicos para vivienda individuales, se supuso una carga diaria de 280 Wh/día que permite atender las necesidades básicas de iluminación, radio y TV. Para los SFV escuelas (y también aplicable a dispensarios médicos) se supuso una carga de 1536 Wh/día que permite atender las necesidades iluminación, 1 TV de 21”y 2 computadores, para 4 h/día de servicios de todos estos equipos. Para los sistemas eólicos individuales se supusieron cargas de 615 Wh/día (18.45 Wh/mes, ¼ de los solicitado por la UERS) para viviendas y 3.5 kWh/día, 1277 kWh/año para escuelas, en razón a que los aerogeneradores comerciales más pequeños son del orden de 400 W y permiten una mayor generación de electricidad. Para las PCH, se estimo una carga máxima de 300 W/usuario que en operación de 720 h/mes permitiría entregar hasta 216 Wh/mes/usuario. Esta cifra de 300 W es similar con la instalada en el sector rural en proyectos en RD y en otros países.
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Potencial de recursos de EA Es necesario caracterizar la oferta de energía de recursos renovables localmente o en la vecindad. Lo anterior significa: radiación solar global mensual (kWh/m2/día), velocidades medias mensuales (m/s) a una altura determinada y caudal disponible (m3/s) con las respectivas curvas de duración de caudales. Potencial solar . A partir de información de SWERA, este estudio ha generado la información de energía solar para todo el país que incluye valores mensuales de radiación solar global diaria, directa normal, inclinada con inclinación igual a la latitud y difusa.
República Dominicana Radiación Solar Global Promedio Anual
72°0'0"W 71°0'0"W 70°0'0"W 69°0'0"W
Monte Cristi Puerto Plata
V t a illa M lv a a e sp r rd E ía e T r n Océano Atlántico in ó ± i b d o a a Haití j d d a e S c D Santiago Rodríguez l á a n S c Santiago h e z ná Duarte Sama
a iñ La Vega S P ánch M ez Ra 19°0'0"N s o mírez ía n 19°0'0"N l s E e ñ San Juan o r N o Monte Plata u H El Seibo e a l t o
M a y o r Azua San José de Ocoa S Sant a o Dom n ing La Altagracia o a C n I a n Baoruco r d i m ep s o e t Distrito Nacional n ó San Pedro de Macorís R de b a nc a L ia l ia rav Pe
a Mar Caribe n o h ra Pedernales a B 18°0'0"N 18°0'0"N kWh/m2/día 5.0 5.25 025 50 100 150 5.25 5.5 km 5.5 5.75 5.75 6
71°0'0"W 70°0'0"W 69°0'0"W
También desarrolló un software que permite generar las tablas de radiación para cualquier lugar del país que permite hacer ingeniería solar. Además se generaron los archivos de radiación de todo el país para ser empleados con el software de simulación de sistemas HOMER 1.
1 HOMER es un software desarrollado por NREL (National Renewable Energy Lab, USA). Este es un software de optimización para generación distribuida. https://analysis.nrel.gov/homer/
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Potencial eólico . Del estudio de NREL se consideraron las estaciones para las cuales se tiene información mensual para poder realizar simulaciones del comportamiento de viento. Se generó un archivo de información con esas estaciones. El mapa siguiente muestra las velocidades medias anuales de las estaciones mencionadas. Velocidad media anual del viento (m/s) a diferentes alturas según estación
Ahora bien, este potencial es muy localizado y solamente es aplicable a los parajes donde se encuentran las estaciones que tienen potencial desarrollable y extensible a los parajes más próximos, siempre verificando que la información sea extrapolable de la estación al lugar (no colinas elevadas entre estación y lugar, entre otras). Por consiguiente, al limitar el potencial a parajes dentro de un radio de 5 km, el aprovechamiento se reduce notablemente. La figura siguiente muestra la aplicación de la consideración a la estación Guzmancitos, una de las que arroja un mejor potencial eólico en el país. Se puede observar que a 2002 el índice de electrificación rural era bajo en la mayoría de los parajes.
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Estación Meteorológica Guzmancitos y parajes próximos a la estación (< 5km)
La tabla siguiente muestra el nombre de los parajes de los 14 parajes próximos a Guzmancitos, el número de viviendas y el grado de electrificación a 2002. La información de la tabla si bien permite estimar un potencial de viviendas a 2002, se considera mejor levantar la información de usuarios en esos parajes. Parajes que cubre la estación meteorológica Guzmancitos
Viviendas Indice de Paraje Provincia Municipio Sección Censo 2002 Electrificación LA PATILLA Puerto Plata LUPERON CAMBIASO 35 20.0% GUZMAN ARRIBA Puerto Plata LUPERON CAMBIASO 47 12.8% LA BERENJENA Puerto Plata LUPERON CAMBIASO 14 21.4% LA ARENA Puerto Plata LUPERON CAMBIASO 29 10.3% CALABACITOS Puerto Plata LUPERON CAMBIASO 12 16.7% ARENOSO Puerto Plata LUPERON CAMBIASO 71 16.9% CRUCE DE GUZMANCITO Puerto Plata LUPERON CAMBIASO 13 7.7% EL EMBARCADERO DE GUZMANCITO Puerto Plata LUPERON CAMBIASO 18 5.6% LA CABUYA Puerto Plata LUPERON CAMBIASO 15 33.3% LA AGUADA Puerto Plata LUPERON CAMBIASO 51 15.7% LA PERRITA Puerto Plata LUPERON CAMBIASO 45 13.3% BAJO HONDO Puerto Plata LUPERON CAMBIASO 6 0.0% EL TORO Puerto Plata SAN FELIPE DE PUERTO PLATA EL TORO 60 5.0% PALO DE INDIO Puerto Plata SAN FELIPE DE PUERTO PLATA EL TORO 64 4.7%
Se desarrolló un software que muestra esta información y además, seleccionando un aerogenerador de una base de datos de especificaciones de aerogeneradores, se estima la
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Potencial hidroeléctrico . El potencial hidroeléctrico es la combinación de información de caudales con caídas o diferencias de niveles. Actualmente se tiene información y un mapa que da los caudales medios anuales en las mayores cuencas del país pero la información sobre micro cuencas es muy limitada.
Para las micro cuencas, se trata de un potencial muy localizado que debe ser determinado. Para los tres lugares visitados en este proyecto (Los Guineos, Rio Limpio y Guayajayuco) y los cauces visitados no existen sino aforos ocasionales que ofrecen una garantía muy limitada sobre el caudal que se podría emplear. Esta falta de información debe corregirse con mediciones en los aprovechamientos durante mínimo un año y otros análisis, como lo recomienda también el reglamento a la Ley 57 07 , y técnicamente solamente permite a partir de un caudal de diseño preliminar estimar la capacidad de generación de un aprovechamiento.
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Tecnología disponible y costos Sistemas Solares Fotovoltaicos . La tecnología de los SFV es ampliamente conocida y utilizada en RD. Se diseñaron sistemas individuales para dos aplicaciones. El SFV vivienda es un sistema que provee 300 Wh & para cargas de iluminación, radio y TV. Empleando la información de la carga, la información de radiación del extremo oriental de RD (el lugar con más baja radiación del país), se diseño un sistema cuya configuración optimizada por HOMER se da en la tabla siguiente. Características del SFV Standard Vivienda Optimizado para RD
SFV Standard RD Característica Unidad Tensión del sistema fotovoltaico 12 V DC Tensión de suministro 120 V AC Demanda de energía 280 Wh AC Capacidad del generador fotovoltaico 100 Wp Capacidad del banco de baterías 2*55 = 110 Ah Regulador de carga >7.7 A Inversor 400 W De acuerdo a la tabla anterior, el sistema optimizado tendría un generador solar de 100 Wp, 2 baterías de 12 VDC de 55 Ah en paralelo del tipo “Absorbent glass mat (AGM) sealed deep cycle lead acid battery”, un regulador de carga de capacidad superior a 7.7 Ah (preferiblemente de 10A o más para que corresponda con productos comerciales) y un inversor de 400 W. La tabla siguiente muestra el sistema optimizado para escuelas (aplicable también a puestos de salud). Características del SFV Escuelas Optimizado para RD SFV Standard RD Característica Unidad Tensión del sistema fotovoltaico 12 V DC Tensión de suministro 120 V AC Demanda de energía 1536 Wh AC Capacidad del generador fotovoltaico 500 Wp Capacidad del banco de baterías 450 Ah Regulador de carga 50 A Inversor 1000 W De acuerdo a la tabla anterior, el sistema optimizado tendría un generador solar de 500 Wp, 4 baterías de 6 VDC de 225 Ah * 2, un regulador de carga de capacidad superior o igual a 50 A a 12 VDC (se puede elevar la tensión para reducir la corriente) y un inversor de 1000 W.
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La simulación HOMER indica que los sistemas tienen una elevada confiabilidad de suministro de la energía. La configuración del sistema y los indicadores económicos del SFV escuela se dan en las tablas siguientes. Ambos sistemas solares fotovoltaicos se pueden emplear en todo el país en todos los lugares y dado que la radiación aumenta 10% hacia el oeste, entonces estos sistemas ofrecerán hasta 10% más de servicio en el extremo occidental del país . Sistemas Eólicos. La tecnología de los Sistemas Eólicos (SE) ha sido empleada a nivel demostrativo en RD de manera muy limitada. Se diseñaron sistemas individuales para dos aplicaciones. El SE vivienda es un sistema que provee 615Wh/día para cargas de iluminación, radio y TV. Empleando la información de la carga, la información de velocidades de viento de las estaciones con información mensual, se diseñó un sistema cuya configuración se da en la tabla siguiente. Características del “SE Vivienda” Optimizado para RD
SE Vivienda Guzmancitos y Las Galeras Característica Unidad Tensión del sistema eólica 12 V DC Tensión de suministro 120 V AC Demanda de energía 615 Wh AC Capacidad del generador eólico 400 W nominales Capacidad del banco de baterías 450 Ah a 12 VDC Regulador de carga 20 A Inversor 400 W De acuerdo a la tabla anterior, el sistema optimizado tendría un generador eólico de 400 W, 2 baterías de 6 VDC de 225 Ah en serie deep cycle lead acid battery”, un regulador de carga de capacidad superior a 20 A y un inversor de 400 W. Este sistema fue evaluado para dos localidades (Guzmancitos y Las Galeras). La simulación HOMER indica que este sistema permite un suministro confiable de la carga durante todo el año. Para las escuelas se supuso una demanda de 1277 Wh/día. La simulación HOMER indica que los sistemas tienen una elevada confiabilidad de suministro de la energía. La configuración del sistema y los indicadores económicos del SE escuela se dan en las tablas siguientes.
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Características del “SE Escuela” Optimizado para RD
SE Escuela Guzmancitos y Característica Unidad Tensión del sistema eólico 24 V DC Tensión de suministro 120 V AC Demanda de energía 1277 Wh AC Capacidad del generador eólico 1500 W nominales Capacidad del banco de baterías 21.6 kWh Regulador de carga 60 A Inversor 2 kW
De acuerdo a la tabla anterior, el sistema optimizado tendría un generador eólico de 1500 W, 16 baterías de 6 VDC (4 en serie, 4 strings) del tipo deep cycle lead acid battery”, un regulador de carga de capacidad superior a 60 A (puede considerarse la opción de elevar la tensión del bus a 48 V para reducir la corriente al regulador a la mitad) y un inversor de 2000 W. Los SE están limitados a las proximidades de las estaciones con información de vientos mensual. Para determinar en qué parajes se puede emplear los SE, del layer de parajes se filtraron los que están dentro de un radio de 5 km alrededor de la estación. De esta manera se delimitaron las zonas del país donde estos sistemas pueden emplearse. Sin embargo, es indispensable la visita a esos lugares a fin de verificar que las condiciones del viento sean similares a las de las estaciones. PCHs . Se visitaron dos localidades, Los Guineos, y Guayajayuco en donde se encontró recurso hídrico para adelantar proyecto. En las tres localidades (las anteriores más Rio Limpio) se procedió a levantar un inventario de usuarios por tipo (vivienda, escuelas, UNAP –Unidades de Atención Primaria y fines productivos). La potencia media a instalar por cada usuario es de 300 W/vivienda y superior para establecimientos, de tal suerte que la potencia media está entre 410 y 440 W/usuario. Para la demanda se ha considerado el incremento de la misma por aumento de la población y aumento de equipos por parte de los usuarios durante los próximos 10 años. Es importante anotar que para estimar la demanda máxima se ha considerado que el pico ocurre a las 7 pm y que a esa hora y durante las horas de la noche es necesario hacer un uso racional de la energía y limitar el uso a equipos de iluminación, radio, TV y refrigerador. Equipos de otra índole como planchas, motores, etc. no deben operar para limitar la potencia máxima demandada y su uso se permitiría solamente durante el día.
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Para la disponibilidad del recurso hidráulico se tomaron durante la visita aforos sobre los afluentes y se determinaron los lugares donde podrían realizarse los desarrollos 2. Se estimó la capacidad de generación a partir de un caudal de diseño que resultó insuficiente para los afluentes visitados en Rio Limpio. A partir de esta información y en base a los equipos de los usuarios, se determinaron las demandas de potencia y de energía para cada comunidad. Características de capacidad a instalar y generación de las MCHs.
Lugar Los Guineos Guayajayuco Carga Entregada (kWh/año) 149,650 119,720 Carga Entregada MCH (kWh/mes) 12,471 9,977 Potencia (kW) 107 80 Número de Usuarios 244 195
La simulación HOMER indica que los sistemas de generación propuestos abastecen la carga y generan durante el día excedentes importantes para otros usos productivos Los Guineos y Guayajayuco. La localización de la bocatomas, canal de conducción, tanque de presión, tubería de presión y casa de máquinas, se realizó empleando información cartográfica montada sobre un SIG. Se realizaron estimados de obras civiles, costos de equipos de generación y redes de distribución a BT. Parámetros para la evaluación económica Para la evaluación económica de los proyectos se han empleado los siguientes parámetros: • Moneda: Dólares constantes de 2009 y cambio de 35 $Dominicanos por US Dólar. • Tasa de descuento: 10% anual • Periodo de evaluación: 20 años • Costos considerados: Costos fijos de capital, Costos fijos de O&M (Operación y Mantenimiento), Costos de inversión en equipos, Costos de salvamento al final de vida útil de las componentes de los sistemas, Costos variables de O&M. • Vida útil de las componentes de los equipos
2 Es conveniente anotar que las visitas a Rio Limpio y Guayajayuco se realizaron bajo condiciones climáticas adversas en la zona declarada en alerta roja por la presencia de fuertes precipitaciones. &.
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Costos e indicadores de proyectos Los principales indicadores económicos estimados son: • Costo Presente Neto del proyecto, en el cual se traen a Valor Presente Neto todos los desembolsos requeridos para asegurar el suministro de energía durante el periodo de evaluación del proyecto. • Costo Nivelado de la energía suministrada al usuario • Capital Inicial Costos de SFV . Para los costos de los sistemas fotovoltaicos, se ha empleado información de proyectos ejecutados por la UERS en 2009. La tabla siguiente muestra los indicadores. Indicadores técnico económicos de los SFV considerados.
Lugar Todo el país Costo Presente Neto (US$) 2,640 Costo Energía (US$/kWh) 3.07 Costo Operación (US$/año) 76.5 SFV Costo Capital (US$) 1,988 INDIVIDUAL Costo Capital (US$/kWp) 19,880 Carga Entregada (kWh/año) 101 Carga Entregada (kWh/mes) 8.42 Potencia (kW) 0.1 NPC (US$) 13852 Costo Energía (US$/kWh) 2.79 Costo Operación (US$/año) 327 SFV Costo Capital (US$) 11,069 COMUNITA Costo Capital (US$/kWp) 22,138 RIO Carga Entregada (kWh/año) 584 Carga Entregada (kWh/mes) 48.7 Potencia (kW) 0.5
Como puede observarse, los costos de capital para cada usuario individual es de US$1988 para una potencia de 100 Wp y un costo 3.07 US$/kWh. Y para la escuela (sistema
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REPÚBLICA DOMI ICA A también empleable para dispensarios), el costo de la energía es de 2.79 US$/kWh para un sistema de mayor capacidad. Costos de SE. Para los costos de los sistemas eólicos, se ha empleado información de proyectos ejecutados por desarrolladores locales en 2009. La tabla siguiente muestra los indicadores. Indicadores técnico económicos de los SE considerados.
Lugar Las Galeras Guzmancitos Los Cacaos Costo Presente Neto (US$) 4,309 3,714 4,309 Costo Energía (US$/kWh) 2.28 1.97 2.28 Costo Operación (US$/año) 125 89 125 SE Costo Capital (US$) 3,242 2960 3242 INDIVIDUAL Costo Capital (US$/kW) 5,895 5,382 5,895 Carga Entregada (kWh/año) 222 222 222 Carga Entregada (kWh/mes) 18.5 18.5 18.5 Potencia (kW) 0.55 0.55 0.55 Costo Presente Neto (US$) 19,638 19,638 19,638 Costo Energía (US$/kWh) 1.806 1.806 1.806 Costo Operación SE (US$/año) 486 486 486 COMUNITA Costo Capital (US$) 15,500 15,500 15,500 RIO Carga Entregada (kWh/año) 1,277 1,277 1,277 Carga Entregada (kWh/mes) 106.4 106.4 106.4 Potencia (kW) 1.5 1.5 1.5 Como puede observarse, los costos de generación de energía resultan más bajos que con energía solar y el sistema de mayor capacidad ofrece en os lugares mencionados muchas veces más energía que los sistemas solares fotovoltaicos.
Costos de MCHs . Para los costos de las Minicentrales Hidroeléctricas, se ha empleado información de costos de materiales y equipos de R para Los Guineos y para Guayajayuco, lugar localizado en la frontera con Haití, se han utilizado costos indicativos de proyectos en RD. La tabla siguiente muestra los indicadores.
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Indicadores técnico económicos de las MCH consideradas
Lugar Los Guineos Guayajayuco Costo Presente Neto (US$) 542,921 526,518 Costo Energía (US$/kWh) 0.39 0.47 Costo Operación (US$/año) 7918 8781 Costo Capital (US$) 468,276 443,744 Costo Capital (US$/kW) 4,376 Carga Entregada (kWh/año) 149,650 119,720 Carga Entregada (kWh/mes) 12,471 9,977 PCH Potencia (kW) 107 80 Número de Usuarios 244 195 Costo Capital (US$/usuario) 1,919 2,276 Costo Operación (US$/año/usuario) 32 45 Carga Entregada (kWh/año/usuario) 613 614 Carga Entregada (kWh/mes/usuario) 51.1 51.2 Potencia Instalada (kW/usuario) 0.439 0.410
Otras consideraciones. Se deben tener en cuenta las afectaciones ambientales y las consideraciones de sostenibilidad de los proyectos de ER. Las afectaciones ambientales son la disposición final de las baterías en proyectos solares y eólicos, y los impactos que el uso del agua en las PCH puede tener sobre la fauna y los peces, y el uso del agua para fines domésticos y agrícolas. Con el recurso agua hay que necesariamente seguir los lineamientos establecidos tanto por la Ley 57 07 como por el marco regulatorio ambiental. En cuanto a la sostenibilidad y el aseguramiento de la prestación futura del servicio, la experiencia ha demostrado que es vital la participación de la comunidad. En este sentido su participación desde el comienzo y su compromiso son factores decisivos para el éxito del proyecto. El proyecto debe finalmente responder a sus necesidades actuales y las perspectivas de desarrollo de sus usuarios. La participación de personal calificado en materia social y económica en la estructuración de los proyectos es necesaria. La estructura organizativa es una de tipo empresarial de la comunidad que debe ser registrada frente a la SIE como generadora/distribuidora. Sus funciones están orientadas a suplir los requerimientos técnicos y económicos necesarios para la operación y el mantenimiento. En
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REPÚBLICA DOMI ICA A cuanto al modelo de negocios, este estudio propone el de “Pago por servicios”. Esencial para toda la política de electrificación rural con energías renovables es la estructuración de una estrategia, que se encuentra en desarrollo. De allí deben surgir los delineamientos generales sobre los cuales se debe estructurar financieramente, pero en este modelo de negocios se requiere que la tarifa de energía eléctrica cubra los gatos de O&M. Programas similares adelantados por ejemplo en El Salvador han demostrado que la supervisión y vigilancia del estado es esencial para la asegurar la sostenibilidad de la organización empresarial responsable de la operación del proyecto. Tal tipo de estructura estatal debe ser definida en el estudio de estrategia, asignando a instituciones seleccionadas, funciones precisas de supervisión y vigilancia. Opciones de mínimo costo Se desarrollaron para cada paraje opciones de costos y se minimizaron los costos de las 3 opciones tecnológicas consideradas. Se consideraron Mínimo Costo Presente Neto, Mínimo costo de Capital Inicial y Mínimo Costo de Energía para cada paraje. A manera de ilustración, la figura siguiente muestra el Paraje Guayajayuco. Información de Guayajayuco
Codígo de Paraje 1576 Paraje GUYAJAYUCO Municipio GUAYAJAYUCO Provincia PEDRO SANTANA No. de Viviendas 113 * Grado de Electrificación 0.0% *
* Información basada en inventario usuarios este proyecto 2009 La figura siguiente muestra las opciones solar y la de MCH para Guayajayuco (mas Caratá y Villeguín).
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Cuadro comparativos de indicadores de alternativas Sistema SFV PCH Eólico Costo Presente Neto 2,640 NA 2,700 (US$/usuario) Costo Capital 1,988 NA 2,276 (US$/usuario) Costo Operación 76.5 NA 45.0 (US$/año/usuario) Costo Energía 3.07 NA 0.47 (US$/kWh) Carga Entregada 101 NA 614 (kWh/año/usuario) Carga Entregada 8.4 NA 51.2 (kWh/mes/usuario) Potencia Instalada 0.10 NA 0.41 (kW/usuario)
Número de Usuarios 1 1 195
NA: No hay datos de energía eólica.
Se puede observar que la opción de mínimo costo presente neto es la solar pero la que ofrece el mínimo costo de energía es la MCH y también es la que ofrece más potencia y energía por usuario. Con esta información para todos los parajes, se montó esta información en un SIG. La imagen siguiente muestra el layer de mínimo costo de energía para los parajes fuera de red. Se pueden observar dos proyectos de mínimo costo de energía de MCHs (parajes en azul, tres parajes para eólica (parajes en verde) y los restantes parajes energía solar fotovoltaica (en amarillo).
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Mapa de parajes con tecnología de mínimo costo de energía
Proyectos de energía alternativa • En el país hay un potencial de más de 40.000 viviendas que carecen de energía eléctrica de red y a los cuales, técnicamente es viable llevarles energía solar fotovoltaica para las necesidades básicas de la comunidad. • La energía solar es solución para todo el país pero o Cantidad de energía limitada, y o Muy Costosa • Para cuantificar el número de sistemas de un proyecto en una región específica, es necesario determinar en trabajo de campo cuantos ya tienen la alternativa solar y cuantos habría que instalar. El SIG muestra los parajes potenciales y constituye una herramienta muy útil para orientar el trabajo de campo, pero no lo sustituye máxime cuando la información de electrificación de parajes data del censo del 2002.
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• Energía solar es válida para usuarios aislados dónde no son viables Sistemas Eólicos ni MCH • Para usuarios concentrados, preferir MCH o Sistemas eólicos • En la zonas costera indicadas anteriormente, hay potencial para instalas sistemas eólicos como solución de mínimo costo frente a sistemas solares fotovoltaicos. • Energía eólica es solución para lugares con buen viento identificados sin potencial para MCHs: o Cantidad de energía mayor que los SFV, y o Costosa pero menos que SFV • Y finalmente, la opción MCH resulta con frecuencia la opción de más bajo costo Otros productos de este estudio Bases de Datos y SIG . Se han dejado las bases de datos desarrolladas durante este trabajo, así como los paquetes de software en Excel para sistemas solares fotovoltaicos, eólicos, bases de datos de radiación, layers en SIG, etc. Se entregaron las bases de datos de radiación y energía eólica para utilizar el HOMER en la simulación de sistemas. Procedimientos. Se documentaron procedimiento para actualizar las bases de datos. Capacitación. Se impartió capacitación a los ingenieros de la División de Energía Alternativa de la UERS en dos oportunidades sobre los resultados del estudio y en una oportunidad a un grupo más amplio de ingenieros de la UERS sobre energía solar. Conclusiones y recomendaciones Realizar acuerdos con: INDHRI • Caudales en aprovechamiento y estudio de hidrológico de microcuencas en Pijotes y Guayajayuco para continuar con el desarrollo de las PCH. ONE • Buscar que la ONE incluya preguntas sobre Sistemas de Energía Alternativos ya empleados por las comunidades rurales durante próximo Censo 2010 y así actualizar la información sobre electrificación rural. .
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1. A TECEDE TES
El siguiente capítulo tiene como objetivos orientar al lector sobre los antecedentes de la Unidad de Electrificación Rural y Sub Urbana (UERS ), del proyecto, los objetivos de la consultoría y los productos específicos esperados de la misma, así como poner en contexto las actividades a realizar y la metodología, todos aspectos del proyecto formulados en los Términos de Referencia (TDR). Los textos siguientes en este capítulo son extraídos de los TDR 3.
1.1 A TECEDE TES DE LA UERS
Con la formulación de la Ley 125 01 del 26 de julio del 2001 y la disolución de la Corporación Dominicana de Electricidad se crea la Corporación Dominicana de Empresas Eléctricas Estatales (CDEEE) y se le asigna a esta última entre sus funciones, la de llevar a cabo los programas del estado en materia de electrificación rural y sub urbana, a favor de las comunidades de escasos recursos económicos. En virtud de la mencionada ley 125 01 y el Decreto Presidencial 16 06 se crea la Unidad de Electrificación Rural y Sub Urbana (UERS), cuyos objetivos generales y específicos son:
• Desarrollar y ejecutar programas de electrificación en las zonas rurales y suburbanas más apartadas que carecen de servicios eléctricos, para así contribuir con el desarrollo energético a nivel nacional. • Llevar la electricidad a las zonas rurales y periféricas a nivel nacional. • Planificar y ejecutar levantamiento de las necesidades de electrificación en las diferentes zonas del país. • Diseñar y dibujar los planos de los proyectos identificados y levantados. • Evaluación de los proyectos levantados. • Realización de planes de ejecución de obras
3 Comisión Nacional de Energía (Mayo 2007). TÉRMI OS DE REFERE CIA SERVICIOS DE CO SULTORÍA PARA LA IDE TIFICACIÓ Y EVALUACIÓ DE PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓ RURAL. Proyecto Asistencia Técnica al Sector Energético. Préstamo BIRF No. 7217 DO. República Dominicana.
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• Asignación de los proyectos a los contratistas • Supervisión de la ejecución de los proyectos contratados • Entregar los proyectos culminados a las comunidades correspondientes. Paralelamente, el gobierno dominicano estableció el Programa de Reducción de Apagones (PRA) con el objetivo de establecer mecanismos de pago en los sectores en los que las empresas distribuidoras habían identificado actividades sociales agresivas y complejas que dificultaban cada vez más su gestión técnica y comercial. La experiencia del PRA no ha generado mecanismo que permitan brindar a las zonas sub urbanas un servicio eléctrico de calidad ni lograr la gestionabilidad comercial de dichas zonas. En estas circunstancias la alta dirección de la CDEEE en coordinación con las Empresas Distribuidoras de Electricidad (EDES) se ha planteado como metas disminuir las prioridades eléctricas, mejorar la disponibilidad de la distribución, aumentar los cobros, a fin de brindar a las comunidades un servicio adecuado a precio razonable. En la búsqueda de estos objetivos la CDEEE estratégicamente ha realizado la unificación UERS PRA, a la vez que ejecutará un plan de trabajo 2007 y 2008 con el propósito de reducir la cobertura del programa PARA a uno de subsidio focalizado. En el citado plan se contempla, en el orden técnico, implementar: • Levantamiento eléctrico de los barrios PRA. • Evaluación de las redes de estos barrios. • Diseño de redes de distribución con blindajes a baja tensión. • Acondicionamientos y mejoras de redes de distribución.
1.2 A TECEDE TES DE LA CO SULTORÍA
En la actualidad la UERS no ha desarrollado o implementado estudios sobre este tipo de energía, sino que somos suplidos de información proveniente de las instituciones que señalamos a continuación. • Mapa de energía solar • En el caso de la energía fotovoltaica, Industria y Comercio tiene un programa de instalación de más de diez mil paneles solares en la zona fronteriza.
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• En el caso de la energía hidráulica, tanto el INDRHI como la empresa hidroeléctrica de CDEEE, así como el programa de pequeños subsidios (PPS), tienen información sobre zonas con potenciales hidráulicos. • En el caso de energía eólica, existe un mapa de viento que define los valores de la fuerza o velocidad del viento en la isla (República Dominicana) (NREL).
1.3 OBJETIVOS DE LA CO SULTORÍA
Objetivos Generales Contratar los servicios de un Consultor para la identificación y evaluación de proyectos cuya ubicación este fuera del alcance de las redes eléctricas y puedan ser ejecutados al menor costo con energía renovable como la energía fotovoltaica, eólica ó mini y micro hidroeléctrica. Objetivos específicos • Identificar y evaluar proyectos de electrificación rural sostenibles usando recursos renovables como fotovoltaicos, eólicos y mini y micro hidroeléctrico, en todo el territorio nacional. • Disponer de alternativas con energía renovables evaluadas racionalmente para aquellas poblaciones que no se encuentran al alcance de las redes de las distribuidoras.
1.4 PRODUCTOS ESPECÍFICOS ESPERADOS • Crear una cartera de proyectos usando energía fotovoltaica, eólica, mini y micro hidroeléctrico en zonas donde no existen redes eléctricas. • Evaluar cual alternativa es más económica en cada proyecto identificado. • Los proyectos evaluados tendrán su ubicación y localización georeferenciada e introducidos en el sistema de información geográfico (GIS) de la UERS. • Los proyectos serán estudiados y detallados a nivel de factibilidad con análisis comparativos por fuentes. • Crear procedimientos para la identificación y evaluación de los proyectos. • Establecer mecanismos de sostenibilidad de los proyectos evaluados.
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1.5 ACTIVIDADES SECUE CIALES A REALIZAR
• Identificación de las zonas geográficas donde no llegan las redes eléctricas y que están habitadas; El nivel de energía requerida por las áreas identificadas o poblaciones aisladas, consideramos 70 kWh/mes para viviendas y 120 kWh/mes para escuelas y dispensarios médicos. • Correlacionar el potencial fotovoltaico, eólico e hídrico con las zonas previamente identificadas; • Levantamiento y evolución de los proyectos por fuentes y zonas; • Introducir los proyectos al sistema de información geográfica (GIS) UERS; • Redactar procedimientos.
1.6 METODOLOGÍA
Se sugiere que el consultor, en base a sus experiencias en los tema de la consultoría, elija la metodología más apropiada, con la finalidad de lograr los objetivos señalados anteriormente. El Consultor deberá utilizar una metodología de investigación de carácter participativa, que sea funcional y aplicable en el país y comprensible por la Unidad de Electrificación Rural y Sub Urbana (UERS), a fin de asegurar la obtención de los resultados esperados, facilitar la comprensión técnica y conceptual del estudio por parte de los diversos agentes interactuantes. En todo caso, la metodología a utilizar por el Consultor, deberá ser aprobada previamente por la Unidad de Electrificación Rural y Sub Urbana (UERS).
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2. RECURSOS DE E ERGÍA SOLAR, EÓLICA Y PCH’S
Este capítulo tiene como objetivos presentar el potencial de la energía solar, eólica y PCH’s para República Dominicana para aplicarlos en proyectos de electrificación rural en RD. Como fuentes de información, el consultor ha recibido las siguientes: • Elliot, D. et al. (2001). Wind Energy Resource Atlas of the Dominican Republic (Evaluación de la Energía Eólica de República Dominicana). National Renewable Energy Laboratory and RAM Associates. NREL/TP 500 27602 • Ensayo de Global Transition Consulting, Inc. (GTC): “Servicios Rurales Eléctricos Inalámbricos con Inversión Privada y Energía Renovable”, de diciembre 2001. La información recibida mencionada anteriormente mas la que el consultor ha encontrado será procesada para presentarla de la manera apropiada a como se requiere para la formulación de proyectos en energía solar, eólica y PCH’s. En caso de que no exista información apropiada, se recomendarán medidas para mejorarla en el futuro.
2.1 POTE CIAL SOLAR
2.1.1 Conceptos básicos Energía es la capacidad de realizar trabajo (se expresa en kWh o MJ). Potencia es la tasa a la cual se realiza trabajo o se emplea la energía (se expresa en W o en kW). Irradiancia solar es la cantidad de potencia solar recibida por una superficie de área unitaria (se expresa en W/m 2o en kW/m 2). Radiación Solar o Energía Solar es la cantidad de energía solar recibida por una unidad de superficie durante un periodo de tiempo determinado (para aplicaciones de energía solar se suele considerar el día y se expresa en Wh/m 2/día o en kWh/m 2/día). 2.1.2 Componentes de la radiación solar Una superficie fija horizontal, como se muestra en la Figura 2.1, recibe en un instante determinada radiación tanto del sol directamente ( Radiación directa ) como de todo el cielo circundante ( Radiación difusa ). La radiación directa recibida sobre esta superficie depende de la posición del sol durante el día (caracterizada en la figura por el ángulo Θ) y del estado de la atmósfera, mientras que la radiación difusa depende principalmente de esta última propiedad. En un día despejado, la contribución directa es significativa y menos la difusa, mientras que en un día nublado ocurre lo contrario.
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Figura 2.1 Relación entre las tres cantidades solares fundamentales
Global Horizontal= Directa * Cos θ + Difusa horizontal
Global= Directa + Difusa
"Directa" desde el sol
"Difusa" desde el cielo
θ
Superficie horizontal
Fuente: VERA, 1995, Texas Renewable Energy Resource Assessment, Texas, EUA, pag 41
La radiación solar recibida total, esto es, la suma de la radiación directa mas la difusa se denomina Radiación Solar Global . Bajo ciertas circunstancias, una superficie inclinada o próxima a edificaciones puede recibir también Radiación Reflejada del piso o de las edificaciones vecinas. Orientación de la superficie De acuerdo a la Figura 2.1, la radiación efectiva recibida por la superficie horizontal es afectada por el Cos Θ. Puesto que esta cantidad varía entre 0 y 1, a fin de recibir la mayor cantidad de radiación global es posible seguir el sol en su movimiento diario, haciendo que el sol incida siempre con un ángulo Θ=0 o, es decir, siempre perpendicular o normal a la superficie. Estos dispositivos, seguidores de sol, y los concentradores de radiación de diversos tipos tienen esta ventaja. Pero además, las superficies pueden ser estacionarias y tener inclinación sobre la superficie horizontal, como ocurre con las cubiertas de las viviendas. En este caso es necesario considerar la inclinación y demás factores geométricos de la orientación de la superficie, así como las características reflectoras del piso. Para los fines de este informe, se considerará la superficie horizontal como la orientación básica.
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2.1.3 Caracterización de la energía solar La energía solar se suele medir con instrumentos que reciben la radiación solar sobre una superficie horizontal, instalados de tal manera que no reciben radiación reflejada de edificaciones u obstáculos próximos. Puesto que el flujo de potencia recibido se expresa en W/m 2, la (densidad) de energía solar durante un periodo de tiempo dado es la integral en el tiempo del flujo de potencia. El periodo de tiempo es generalmente un día. Energía solar diaria se expresa en kWh/m 2 día. La unidad de energía es el kWh y se refiere a radiación solar (estos kWh se refieren a energía radiante y no a energía eléctrica). Otras unidades empleadas se dan en la tabla siguiente. Tabla 2.1. Factores de conversión de energía
1 kWh/m 2 = 3.6 MJ/m 2 1 kWh/m 2 = 85.9845 cal/cm 2 1 kWh/m 2 = 85.9845 Langley 1 kWh/m 2 = 316.997 BTU/ft 2
La caloría/cm 2 (o langley) se emplea por parte de los servicios meteorológicos. El BTU/ft 2 se emplea en la literatura inglesa principalmente cuando se trata de aplicaciones térmicas. En la ingeniería de los SFV se emplean los conceptos irradiancia pico y horas de sol estándar definidos como: Irradiancia pico (usada en celdas solares) = 1 kW/m2 = 100 mW/cm 2 y el concepto de “horas de sol estándar (hss)” u “horas de sol pico”. hss se da como:
Radiacion sobre superficie horizontal durante un dia (kWh/m 2 ) hss = 1 kW/m 2 De acuerdo a lo anterior, si en un lugar se tiene una radiación solar diaria de 4.54 kWh/m², entonces en ese lugar se tienen 4.54 hss. En otros términos, cuando la radiación se da en kWh/m², el número corresponde al número de hss. 2.1.4 Tecnologías solares e información solar requerida La utilización de la energía solar ha tenido un desarrollado acelerado en las últimas décadas y sus principales aplicaciones son:
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• Calentamiento de agua para uso doméstico y en facilidades de gran consumo como hoteles, hospitales, cuarteles, etc., • Generación de energía eléctrica en sistemas aislados de la red o para la red eléctrica nacional, sea empleando sistemas con celdas solares en ambas aplicaciones o centrales termosolares (en centrales de torre con campo de concentradores o centrales de concentradores distribuidos) para la generación en bloque conectada a la red nacional, • Otras aplicaciones térmicas como destilación solar de agua (desalinización de agua de mar o aguas no potables), secado de productos agrícolas, refrigeración, entre otras. Todas estas aplicaciones requieren de información del recurso solar de diferente tipo. Actualmente existen tecnologías que transforman la energía solar en calor, electricidad directamente, y aplicaciones foto biológicas y fotoquímicas. La Tabla 2.2 muestra el tipo de información de energía solar que requiere cada tecnología de conversión específica. Las tecnologías se han caracterizado por su grado actual de desarrollo como Comerciales o a nivel Demostrativo/Piloto. Tabla 2.2. Clasificación del tipo de información solar requerida para diferentes tecnologías solares. Tipo de Recurso Conversión Tecnológica Parámetro Descripción Ejemplo Producto Estado Solar Térmica (canaleta parabólica, Electricidad, Directa Componente principal de la luz del sol, plato Stirling, receptor Calor Normal directamente desde el sol central) A , B Concentrador Electricidad Fotovoltaico A Climatología en Difusa Componente secundaria dispersada por el recintos (iluminación Iluminación Horizontal cielo diurna) A Alimentos, BandaAncha Agricultura forraje, fibra, Global Total ( directa y difusa) sobre una superficie energía A Horizontal horizontal Calor, Estanque solar electricidad B Global Total sobre una superficie inclinada o con Fotovoltaica Electricidad A Inclinada seguimiento solar Calefacción de agua Agua caliente A Disposición Banda de longitud de onda pertinente a una Detoxificación solar toxica de tecnología especifica (Foto química) Espectral residuos B A= Procesos y productos comercializados B= Procesos a nivel piloto demostrativo o industria incipiente. Fuente: VERA, 1995, Texas Renewable Energy Resource Assessment, Texas, EUA, pag 40 Vista la tabla anterior desde el lado del tipo de información requerida, la tabla siguiente muestra las aplicaciones que tienen los diferentes tipos de información solar.
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Tabla 2.3. Tipos de información solar y sus aplicaciones Tipo de Información Se emplea para Sistemas Fotovoltaicos, calentadores agua, Radiación Global (RG) agricultura y estanques solares Concentradores para generación térmica o Radiación Directa Normal (RDN) fotovoltaica Radiación sobre Superficie Plana con inclinación Sistemas Fotovoltaicos, calentadores de agua igual a la latitud (RI) Radiación Difusa (RDf) Iluminación natural
Los diferentes tipos radiación solar se definen como sigue y estas definiciones se emplearán en adelante: Radiación solar global – Promedio Anual (kWh/m 2/día) Es la cantidad de energía electromagnética (radiación solar) que recibe durante el día una superficie horizontal en promedio al año. Para este promedio anual se consideran varios años. A esta magnitud también se le llama también Radiación Total. Radiación solar directa normal – Promedio Anual (kWh/m 2/día) Es la cantidad de energía electromagnética (radiación solar) que recibe durante el día una superficie orientada perpendicularmente a la dirección del sol, excluyendo la radiación difusa que proviene del cielo, en promedio al año Para este promedio anual se consideran varios años. También se le llama Radiación Directa Normal. Radiación solar sobre superficie con inclinación igual a la latitud – Promedio Anual (kWh/m 2/día) Es la cantidad de energía electromagnética (radiación solar) que recibe durante el día una superficie que estando en el hemisferio norte se orienta hacia el sur (o hacia el norte, si se encuentra en el hemisferio sur) y con una inclinación igual a la latitud, en promedio al año. Para este promedio anual se consideran varios años. Radiación solar difusa – Promedio Anual (kWh/m 2/día) Es la cantidad de energía electromagnética (radiación solar) que recibe durante el día una superficie horizontal, proveniente de todo el cielo excluyendo la radiación directa del sol, en promedio al año Para este promedio anual se consideran varios años. Análogamente se pueden definir los promedios para cada mes j, de la siguiente manera: • Radiación solar global – Promedio Mes j (kWh/m 2/día) • Radiación solar directa normal – Promedio Mes j (kWh/m 2/día)
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• Radiación solar sobre superficie con inclinación igual a la latitud – Promedio Mes j (kWh/m 2/día) • Radiación solar difusa – Promedio Mes j (kWh/m 2/día) 2.1.5 Caracterización del recurso solar para ingeniería solar Caracterizar el recurso solar en un lugar determinado es dar 12 valores (uno por mes) de la Radiación Solar Global Diaria Promedio Mes j, expresada en kWh/m 2 o MJ/M 2 o en otras unidades 4 . Adicionalmente, dar una decimotercera cifra, la Radiación solar global – Promedio Anual (kWh/m 2/día). Y esto se requiere para cada tipo de información requerida específicamente por el tipo de tecnología, como se ha dado en la Tabla 2.3. 2.1.6 Fuentes de información Dos fuentes de información se han encontrado para este estudio. 2.1.6.1 I DOTEC La radiación solar global promedio mensual fue estimada por J.R. Acosta del INDOTEC 5 a partir de la información de 26 estaciones meteorológicas con datos de los años 1970 1972 resultando valores que “expresan la posibilidad de desarrollar e instalar aplicaciones de energía solar virtualmente en todo el territorio nacional"6. De acuerdo a Acosta, “el éxito de la utilización económica depende, entre otros factores, de la exactitud de la información sobre la disponibilidad de esta energía, sin embargo, el país carece actualmente de un instrumental para la medición de la radiación solar en todas sus estaciones climatológicas”. 7 2.1.6.2 SWERA Dada la importancia que tiene el desarrollo de la utilización de la energía solar a nivel mundial, se desarrolló entre 2001 y 2006 el programa SWERA (Solar and Wind Energy Resource Assessment) 8, gracias al cual se dispone actualmente de información sobre radiación solar para RD y el Caribe 9.
4 Otras unidades utilizadas son cal/cm 2/día promediada para un mes específico o para un periodo de tiempo más extenso, por ejemplo, promedio anual. 5 Acosta, J.R. (1979). Estimación de la distribución de la radiación solar en la República Dominicana. Instituto Dominicano de Tecnología Industrial. Santo Domingo. República Dominicana. 6 Comisión Nacional de Energía (2004). Plan Energético Nacional. Santo Domingo. República Dominicana 7 Ibid pág. 162 8 SWERA fue adelantado por NREL (National Renewable Energy Laboratory, USA) e instituciones de doce países que participaron, con el auspicio del GEF (Global Environment Facility) y la gestión de la UNEP (United Nations Environment Programme). 9 Bases de datos de radiación de SWERA. http://swera.unep.net/
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2.1.7 Potencial solar de RD Para determinar el potencial solar de RD se optó por emplear la información de SWERA porque tiene una resolución espacial más elevada que la del estudio de INDOTEC, se trata de metodologías más modernas que emplean también instrumentación más moderna que la mencionada anteriormente (información satelital), tiene una mejor resolución espacial (67 celdas para una resolución espacial de aproximadamente 48442 km2/67=723 km 2/celda), una distribución espacial uniforme de las celdas y presenta información adicional sobre 3 tipos de información solar que no presenta el estudio de INDOTEC. Es importante aclarar que cuando se comparan los dos mapas de radiación solar global, los mapas de INDOTEC y el generado a partir de información de SWERA coinciden muy bien. 2.1.7.1 Metodología de SWERA A partir de imágenes de satélite con una resolución espacial de 1ºx1º (aproximadamente 110 km x 110 km) y empleando modelos apropiados desarrollados por el proyecto SWERA, este último generó bases de datos de radiación para esas extensiones de superficie, las cuales tienen coordenadas (longitud y latitud) bien definidas. En este proyecto se extrajo la información correspondiente al territorio de RD 10 en 67 celdas. A partir de las bases de datos de radiación solar de diferente tipo como definidas anteriormente, se generaron en este estudio los correspondientes mapas de radiación solar para RD. Como plataforma GIS (Geographical Information System) se ha empleado ArcGis. 2.1.7.2 Mapas de radiación solar Cuando se considera el potencial solar, generalmente se suele emplear el Mapa de Radiación Solar Global – Promedio Anual (kWh/m 2/día) que indica la cantidad de radiación solar directa mas difusa recibida por 1 m 2 de superficie horizontal diariamente en promedio anual (Ver figura siguiente) Este mapa indica que el potencial de RD está entre 5 y 6 kWh/m 2, con un gradiente que va desde la zona oriental hasta la zona occidental del país. Esta es una cifra elevada que permite variadas aplicaciones de la energía solar. A manera de ilustración, la radiación solar global promedio anual en regiones de alta insolación en el mundo localizadas en las zonas desérticas alrededor de los trópicos, está entre 6.0 y 6.5 kWh/m 2/día mientras que en RD esta varía entre 5.0 y 6.0 kWh/m 2/día, esto es, entre 80% y 92% de los valores máximos. Las figuras siguientes muestran los restantes mapas de radiación solar elaborados.
10 Bases de datos de radiación de SWERA. http://swera.unep.net/
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Figura 2.2. Mapa de Radiación Solar Global República Dominicana Radiación Solar Global Promedio Anual
72°0'0"W 71°0'0"W 70°0'0"W 69°0'0"W
Monte Cristi Puerto Plata
V t a lla M l ai ve sp a E rí rd a e T n r Océano Atlántico in ó ± i b d o a a Haití j d d a e c S D Santiago Rodríguez l á a n S c Santiago h e z ná Duarte Sama
a iñ La Vega P Sánc M hez R 19°0'0"N s o amír a ez í n 19°0'0"N l s E e ñ San Juan o r N o Monte Plata u H El Seibo e a l t o
M a y o r Azua San José de Ocoa S San a to Do n ming a La Altagracia o n In C a d Baoruco r m e is o p t Distrito Nacional San Pedro de Macorís en ó R de b a n a L cia l ia rav Pe
a Mar Caribe n o h ra Pedernales a B 18°0'0"N 18°0'0"N kWh/m2/día 5.0 5.25 025 50 100 150 5.25 5.5 km 5.5 5.75 5.75 6
71°0'0"W 70°0'0"W 69°0'0"W
Fuente: SWERA, 2004 y resultados este estudio
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Figura 2.3. Mapa de Radiación Directa ormal República Dominicana Radiación Solar Directa Normal Promedio Anual
72°0'0"W 71°0'0"W 70°0'0"W 69°0'0"W
Monte Cristi Puerto Plata
V t a illa M lv a a e sp r rd E ía e T r n in Océano Atlántico ó i b ± d o a a Haití j d d a e c S D Santiago Rodríguez l á a n S c Santiago h e z ná Duarte Sama
a iñ La Vega S P M ánc hez Ra 19°0'0"N s o mírez ía n 19°0'0"N l s E e ñ San Juan o r N o Monte Plata u H El Seibo e a l t o
M a y o r Azua San José de Ocoa S San a to Do n min a La Altagracia go n In C a d Baoruco r m e is o p t Distrito Nacional San Pedro de Macorís en ó R d b a en a L cia l ia rav Pe
a n Mar Caribe o h ra Pedernales a B kWh/m2/día 18°0'0"N 18°0'0"N 4.75 5 5.0 5.25 025 50 100 150 5.25 5.5 km 5.5 5.75 5.75 6 6.0 6.25 71°0'0"W 70°0'0"W 69°0'0"W
Fuente: SWERA 2004 y resultados este estudio
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Figura 2.4. Mapa de Radiación Solar sobre Superficie con Inclinación igual a la latitud República Dominicana Radiación Solar Sobre Superficie con Inclinación Igual a la Latitud Promedio Anual 72°0'0"W 71°0'0"W 70°0'0"W 69°0'0"W
Monte Cristi Puerto Plata
V t a lla l ai M ve sp a rd E rí e a T n Océano Atlántico ri ó n ± b o id a Haití j d a a e d c D Santiago Rodríguez l S a á S n Santiago c h e z ná Duarte Sama
a iñ La Vega P Sánc M hez R 19°0'0"N s o amír a ez í n 19°0'0"N l s E e ñ San Juan o r N o Monte Plata u H El Seibo e a l t o
M a y o r Azua San José de Ocoa S San a to Do n ming a La Altagracia o n In C a d Baoruco r m e is o p t Distrito Nacional San Pedro de Macorís en ó R d b a en a L cia l ia rav Pe
a n Mar Caribe o h ra Pedernales a B 18°0'0"N 18°0'0"N kWh/m2/día 5.25 5.5 025 50 100 150 km 5.5 5.75 5.75 6 6.0 6.25
71°0'0"W 70°0'0"W 69°0'0"W
Fuente: SWERA 2004 y resultados este estudio
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Figura 2.5. Mapa de Radiación Solar Difusa República Dominicana Radiación Solar Difusa Promedio Anual
72°0'0"W 71°0'0"W 70°0'0"W 69°0'0"W
P uerto Plata Monte Cristi V llat al ai M ve sp a r E r de ía T n r Océano Atlántico ó in ± b o id a Haití j d a a e d c D Santiago Rodríguez l S a á S n Santiago c h e z ná Duarte Sama
a iñ P Sánc La Vega M hez R 19°0'0"N s o amír a ez í n 19°0'0"N l s E e ñ San Juan o r N o Monte Plata u H El Seibo e a l t o
M a y o r Azua San José de Ocoa S San a to Do n ming a La Altagracia o n In C a d Baoruco r m e is o p t Distrito Nacional San Pedro de Macorís en ó R d b a en a L cia l ia rav Pe
a n Mar Caribe o h ra Pedernales a B 18°0'0"N 18°0'0"N kWh/m2/día 1.6 1.7 025 50 100 150 1.7 1.8 km 1.8 1.9 1.9 2
71°0'0"W 70°0'0"W 69°0'0"W
Fuente: SWERA 2004 y resultados este estudio
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Anteriormente se mencionó que la información requerida para adelantar proyectos de energía solar depende del tipo de aplicación y tecnología a emplear. La Tabla 2.4 muestra nuevamente el tipo de información requerida para diferentes aplicaciones pero presenta además el rango de los respectivos valores en RD y hace una evaluación de la calidad del potencial. Tabla 2.4. Información de radiación solar por aplicación y su magnitud en RD APLICACIÓ VARIABLE MAG ITUD E OBSERVACIÓ RD (kWh/m 2/día) Radiación solar sobre superficie con Excelente Calentadores solares Entre 5.25 y 6.25 inclinación igual a la latitud potencial Sistemas Radiación solar sobre superficie con Excelente Entre 5.25 y 6.25 fotovoltaicos inclinación igual a la latitud potencial
Sistemas Radiación solar sobre superficie con fotovoltaicos con Excelente inclinación igual a la a) Entre 4.75 y 6.25 seguidor de sol (sin potencial concentración) latitud Centrales Entre 5.25 y 6.25 sin termosolares con Radiación solar sobre superficie con Excelente factor de seguidor solar (y con inclinación igual a la latitud potencial concentración concentración) Aplicaciones varias Radiación solar global Entre 5.00 y 6.00 Excelente (por ejemplo, potencial agricultura) Radiación solar difusa Entre 1.6 y 2.00 Fuente: Resultados este estudio En conclusión, el potencial solar de RD es excelente para todas las aplicaciones consideradas en la Tabla anterior. 2.1.7.3 Tablas de radiación Para los propósitos de ingeniería solar se prefiere trabajar con tablas de radiación. Estas tablas dan los promedios mensuales de la radiación solar diaria y el promedio anual. Las tablas son las siguientes (ver las definiciones en 2.1.4): • Radiación solar global diaria Promedio mensual • Radiación solar directa normal diaria – Promedio mensual • Radiación solar sobre superficie con inclinación igual a la latitud – Promedio mensual • Radiación solar difusa diaria – Promedio mensual Las tablas de radiación dan el valor promedio mensual de la radiación solar (kWh radiantes) que recibe diariamente 1 m 2 de superficie. Se dan en las tablas las coordenadas correspondientes al centro del rectángulo para el cual ha sido evaluada la información. Para
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Identificación y Evaluación de Proyectos de Electrificación Rural Unidad de Electrificación Rural y Sub Urbana
REPÚBLICA DOMI ICA A sitios diferentes, la radiación solar se puede interpolar a partir de los valores de la radiación correspondientes a los cuatro puntos más próximos que conforman el rectángulo dentro del cual se encuentra el lugar donde se requiere estimar la radiación. Tabla 2.5. Radiación Solar Global (kWh/m 2/día)
# Longitud Latitud Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom 1 72.19 18.36 4.90 5.47 6.14 6.34 6.18 6.32 6.51 6.50 6.00 5.48 4.84 4.64 5.78 2 71.64 19.83 4.64 5.25 6.11 6.51 6.21 6.55 6.55 6.64 5.99 5.44 4.57 4.37 5.74 3 71.69 19.52 4.92 5.47 6.38 6.71 6.40 6.73 6.77 6.80 6.29 5.67 4.74 4.60 5.96 4 71.73 19.22 5.01 5.59 6.35 6.60 6.29 6.61 6.65 6.79 6.09 5.60 4.79 4.65 5.92 5 71.78 18.92 5.05 5.62 6.37 6.68 6.42 6.61 6.75 6.80 6.30 5.61 4.90 4.77 5.99 6 71.83 18.62 4.96 5.51 6.17 6.56 6.20 6.40 6.50 6.52 6.03 5.48 4.81 4.67 5.82 7 71.87 18.32 4.95 5.49 6.16 6.41 6.19 6.34 6.47 6.49 6.02 5.47 4.85 4.67 5.79 8 71.92 18.02 4.77 5.28 5.96 6.01 5.84 6.06 6.14 6.23 5.70 5.22 4.65 4.62 5.54 9 71.32 19.78 4.56 5.27 6.10 6.55 6.32 6.68 6.71 6.73 6.08 5.50 4.51 4.39 5.78 10 71.37 19.48 4.82 5.29 6.28 6.61 6.39 6.73 6.81 6.87 6.30 5.67 4.72 4.55 5.92 11 71.41 19.18 4.92 5.47 6.26 6.35 6.24 6.52 6.52 6.65 6.02 5.58 4.76 4.59 5.82 12 71.46 18.87 5.03 5.63 6.34 6.62 6.37 6.64 6.78 6.72 6.25 5.62 4.85 4.72 5.96 13 71.51 18.57 4.95 5.52 6.15 6.39 6.23 6.36 6.53 6.54 6.10 5.52 4.87 4.70 5.82 14 71.56 18.28 4.86 5.50 6.12 6.29 6.10 6.24 6.44 6.49 6.11 5.49 4.81 4.69 5.76 15 71.60 17.98 4.82 5.33 6.15 6.19 6.03 6.21 6.40 6.40 5.95 5.34 4.84 4.66 5.69 16 71.65 17.68 4.70 5.33 5.99 6.13 5.82 5.94 6.05 6.12 5.62 5.02 4.56 4.62 5.49 17 70.99 19.73 4.52 5.15 6.07 6.65 6.28 6.70 6.68 6.65 6.17 5.60 4.46 4.21 5.76 18 71.04 19.43 4.74 5.20 6.20 6.59 6.32 6.76 6.81 6.84 6.31 5.66 4.62 4.45 5.87 19 71.09 19.13 4.74 5.32 6.05 6.28 6.10 6.54 6.48 6.62 5.93 5.52 4.51 4.45 5.71 20 71.14 18.83 4.86 5.42 6.15 6.34 6.17 6.50 6.63 6.64 6.14 5.58 4.81 4.67 5.82 21 71.19 18.53 4.99 5.65 6.32 6.55 6.28 6.50 6.68 6.67 6.23 5.60 4.95 4.76 5.93 22 71.24 18.23 4.74 5.37 6.09 6.34 6.10 6.12 6.40 6.34 5.97 5.38 4.80 4.60 5.69 23 71.29 17.93 4.68 5.25 6.04 6.17 5.87 5.95 6.06 6.18 5.89 5.29 4.80 4.64 5.57 24 71.34 17.64 4.53 5.02 5.78 5.90 5.63 5.78 5.81 5.90 5.55 4.95 4.54 4.51 5.32 25 70.62 19.99 3.91 4.53 5.42 5.83 5.80 6.03 5.99 6.04 5.61 5.00 4.03 3.70 5.16 26 70.67 19.68 4.24 4.77 5.58 6.23 6.00 6.34 6.35 6.23 5.89 5.31 4.22 4.00 5.43 27 70.72 19.38 4.43 4.84 5.68 6.22 6.09 6.37 6.47 6.35 5.93 5.34 4.33 4.15 5.52 28 70.78 19.08 4.60 5.17 5.88 6.34 6.14 6.56 6.55 6.65 6.16 5.55 4.47 4.36 5.70 29 70.83 18.78 4.70 5.29 6.02 6.32 6.22 6.50 6.60 6.63 6.07 5.53 4.72 4.57 5.76 30 70.88 18.48 4.78 5.36 6.07 6.38 6.16 6.23 6.43 6.36 5.96 5.37 4.75 4.56 5.70 31 70.93 18.18 4.57 5.12 5.93 6.09 5.77 5.86 6.08 5.99 5.69 5.15 4.59 4.44 5.44 32 70.98 17.89 4.51 5.10 5.86 6.00 5.60 5.70 5.84 5.88 5.57 5.01 4.62 4.41 5.34 33 70.35 19.63 4.22 4.75 5.54 6.15 5.95 6.19 6.23 6.13 5.78 5.22 4.19 4.00 5.36 34 70.41 19.33 4.24 4.70 5.46 6.01 5.88 6.10 6.14 6.03 5.70 5.17 4.23 4.02 5.31 35 70.46 19.03 4.33 4.78 5.52 6.06 5.88 6.13 6.15 6.05 5.78 5.22 4.31 4.13 5.36 36 70.51 18.73 4.33 4.80 5.61 6.04 5.87 6.09 5.99 6.05 5.90 5.35 4.42 4.23 5.39 37 70.56 18.43 4.66 5.20 5.94 6.31 6.15 6.20 6.35 6.32 5.97 5.46 4.74 4.58 5.66 38 70.62 18.14 4.61 5.13 5.98 6.10 5.76 5.80 5.97 6.01 5.72 5.12 4.66 4.47 5.45 39 70.03 19.58 4.21 4.77 5.49 6.01 5.83 6.10 6.08 5.97 5.64 5.14 4.19 3.96 5.28 40 70.09 19.28 4.26 4.77 5.53 6.02 5.84 6.03 6.06 6.02 5.72 5.18 4.30 4.07 5.32 41 70.14 18.98 4.37 5.02 5.70 6.24 5.93 6.14 6.14 6.17 5.83 5.39 4.43 4.30 5.47 42 70.20 18.68 4.35 4.89 5.69 6.16 5.84 6.02 5.93 6.02 5.83 5.38 4.46 4.27 5.40 43 70.25 18.38 4.39 4.90 5.72 6.08 5.89 5.87 5.85 5.91 5.84 5.37 4.54 4.33 5.39 44 70.30 18.09 4.55 5.24 5.95 6.25 5.80 5.88 5.89 6.03 5.81 5.25 4.68 4.43 5.48 45 69.71 19.53 4.15 4.84 5.42 5.85 5.63 5.83 5.81 5.75 5.41 5.06 4.28 4.02 5.17 46 69.77 19.23 4.35 5.07 5.71 6.11 5.78 6.07 6.01 6.02 5.74 5.35 4.55 4.28 5.42 47 69.82 18.93 4.45 5.08 5.77 6.10 5.85 6.04 6.09 6.01 5.69 5.35 4.53 4.40 5.45 48 69.88 18.63 4.58 5.11 5.88 6.17 5.92 6.04 6.08 6.12 5.87 5.39 4.59 4.44 5.52 49 69.94 18.33 4.18 4.71 5.41 5.84 5.69 5.76 5.74 5.70 5.52 4.99 4.28 4.02 5.15 50 69.39 19.47 4.03 4.63 5.47 5.77 5.48 5.78 5.65 5.59 5.44 4.84 4.11 3.86 5.05 51 69.45 19.17 4.31 4.97 5.47 5.92 5.65 5.83 5.72 5.72 5.41 5.02 4.35 4.16 5.21 52 69.51 18.87 4.52 5.07 5.79 6.07 5.88 5.99 5.98 5.95 5.62 5.25 4.51 4.32 5.41 53 69.57 18.57 4.36 4.86 5.70 6.07 5.95 6.01 6.05 5.95 5.78 5.20 4.45 4.21 5.38 54 69.62 18.28 4.23 4.75 5.47 5.83 5.67 5.73 5.75 5.68 5.51 4.99 4.31 4.05 5.16 55 69.07 19.41 4.16 4.71 5.55 5.75 5.54 5.79 5.65 5.63 5.41 4.95 4.23 3.95 5.11 56 69.13 19.12 4.37 4.99 5.66 5.99 5.64 5.79 5.71 5.70 5.47 5.04 4.30 4.13 5.23 57 69.19 18.82 4.51 5.03 5.81 6.15 5.91 6.00 5.99 5.88 5.63 5.19 4.49 4.27 5.41 58 69.25 18.52 4.60 5.04 5.94 6.17 5.86 5.98 5.99 5.94 5.65 5.15 4.55 4.37 5.44 59 68.82 19.06 4.03 4.52 5.36 5.74 5.49 5.65 5.49 5.48 5.30 4.80 4.09 3.83 4.98 60 68.88 18.76 4.55 5.12 5.87 6.18 5.87 6.04 6.01 5.95 5.65 5.29 4.50 4.33 5.45 61 68.94 18.46 4.62 5.18 5.92 6.23 5.89 5.99 5.93 5.94 5.75 5.25 4.56 4.37 5.47 62 68.50 19.00 4.12 4.72 5.65 6.01 5.65 5.86 5.70 5.55 5.46 4.92 4.21 4.01 5.15 63 68.57 18.70 4.58 5.06 5.87 6.31 6.00 6.15 6.02 6.03 5.65 5.28 4.56 4.46 5.50 64 68.63 18.40 4.77 5.25 6.05 6.38 5.93 6.13 6.01 6.06 5.89 5.32 4.77 4.54 5.59 65 68.69 18.11 4.75 5.29 5.98 6.17 5.87 5.89 5.91 5.98 5.83 5.14 4.73 4.51 5.50 66 68.25 18.64 4.62 5.23 5.85 6.32 5.90 5.96 6.01 5.96 5.59 5.16 4.56 4.38 5.46 67 68.32 18.34 4.73 5.24 5.94 6.21 5.79 5.92 5.93 5.99 5.76 5.12 4.71 4.46 5.48 Fuente: SWERA, 2004. Solar and Wind Energy Resource Assessment (SWERA). http://swera.unep.net/
Informe Final – Octubre de 2009 2 13
Identificación y Evaluación de Proyectos de Electrificación Rural Unidad de Electrificación Rural y Sub Urbana
REPÚBLICA DOMI ICA A
Tabla 2.6. Radiación Solar Directa ormal (kWh/m2/día)
# Longitud Latitud Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom 1 72.19 18.36 6.34 6.38 6.54 6.06 5.43 5.27 5.80 6.18 5.85 5.93 5.79 6.19 5.98 2 71.64 19.83 5.93 5.78 6.25 6.31 5.29 5.61 5.72 6.31 5.89 6.00 5.07 5.71 5.82 3 71.69 19.52 6.72 6.41 6.98 6.90 5.82 6.14 6.35 6.83 6.65 6.65 5.54 6.43 6.45 4 71.73 19.22 7.01 6.88 7.00 6.74 5.74 6.07 6.26 6.98 6.27 6.51 5.74 6.57 6.48 5 71.78 18.92 7.02 6.87 6.96 6.87 5.94 5.92 6.37 6.92 6.66 6.41 5.93 6.87 6.56 6 71.83 18.62 6.49 6.36 6.31 6.38 5.31 5.24 5.59 6.07 5.80 5.85 5.52 6.26 5.93 7 71.87 18.32 6.69 6.58 6.64 6.39 5.60 5.53 5.94 6.37 6.05 6.06 5.89 6.38 6.17 8 71.92 18.02 5.96 5.89 6.17 5.44 4.83 4.71 5.01 5.55 5.22 5.30 5.27 6.07 5.45 9 71.32 19.78 5.76 5.94 6.30 6.53 5.61 6.03 6.20 6.64 6.17 6.21 4.96 5.83 6.01 10 71.37 19.48 6.46 5.98 6.71 6.69 5.80 6.14 6.48 7.05 6.66 6.63 5.46 6.22 6.36 11 71.41 19.18 6.91 6.72 6.96 6.39 5.81 6.11 6.20 6.87 6.26 6.59 5.81 6.46 6.42 12 71.46 18.87 6.94 6.83 6.85 6.67 5.77 5.91 6.41 6.70 6.45 6.38 5.76 6.58 6.44 13 71.51 18.57 6.47 6.38 6.26 6.04 5.37 5.13 5.65 6.10 5.94 5.93 5.66 6.29 5.93 14 71.56 18.28 6.21 6.36 6.31 5.90 5.20 5.02 5.58 6.08 6.01 5.87 5.56 6.23 5.86 15 71.60 17.98 5.86 5.75 6.34 5.52 4.91 4.76 5.26 5.67 5.45 5.30 5.50 5.91 5.52 16 71.65 17.68 5.67 5.91 6.19 5.65 4.81 4.52 4.85 5.33 4.99 4.77 4.96 5.92 5.30 17 70.99 19.73 5.72 5.74 6.25 6.85 5.62 6.19 6.31 6.60 6.47 6.55 4.89 5.38 6.05 18 71.04 19.43 6.24 5.83 6.47 6.69 5.69 6.27 6.55 7.06 6.72 6.64 5.23 5.92 6.28 19 71.09 19.13 6.45 6.42 6.54 6.36 5.61 6.30 6.29 6.95 6.17 6.54 5.25 6.13 6.25 20 71.14 18.83 6.41 6.30 6.40 6.10 5.38 5.68 6.11 6.56 6.25 6.31 5.66 6.40 6.13 21 71.19 18.53 6.65 6.76 6.71 6.44 5.52 5.54 6.09 6.51 6.28 6.20 5.92 6.55 6.26 22 71.24 18.23 5.73 5.92 6.10 5.87 5.04 4.61 5.30 5.60 5.50 5.48 5.40 5.81 5.53 23 71.29 17.93 5.46 5.53 5.96 5.44 4.53 4.23 4.56 5.20 5.25 5.15 5.30 5.81 5.20 24 71.34 17.64 5.24 5.22 5.76 5.20 4.45 4.25 4.41 4.92 4.84 4.62 4.91 5.59 4.95 25 70.62 19.99 4.35 4.50 5.06 5.34 4.85 4.97 5.04 5.45 5.43 5.32 4.07 4.23 4.88 26 70.67 19.68 4.96 4.81 4.96 5.94 4.94 5.33 5.57 5.71 5.80 5.81 4.18 4.71 5.23 27 70.72 19.38 5.35 4.93 5.12 5.84 5.10 5.33 5.74 5.89 5.80 5.79 4.39 5.00 5.36 28 70.78 19.08 5.93 5.90 5.93 6.33 5.51 6.10 6.23 6.82 6.52 6.46 4.96 5.72 6.03 29 70.83 18.78 6.07 6.09 6.24 6.21 5.65 5.89 6.24 6.72 6.22 6.30 5.55 6.21 6.11 30 70.88 18.48 5.88 5.91 6.01 5.94 5.13 4.80 5.35 5.63 5.49 5.48 5.29 5.74 5.55 31 70.93 18.18 5.52 5.57 6.01 5.65 4.71 4.43 4.96 5.17 5.18 5.22 5.11 5.55 5.26 32 70.98 17.89 5.30 5.48 5.88 5.45 4.40 4.15 4.50 4.96 4.92 4.88 5.16 5.40 5.04 33 70.35 19.63 4.87 4.72 4.83 5.73 4.81 5.00 5.29 5.49 5.51 5.55 4.10 4.68 5.05 34 70.41 19.33 4.83 4.58 4.52 5.39 4.62 4.75 5.07 5.26 5.29 5.37 4.07 4.61 4.86 35 70.46 19.03 4.99 4.71 4.83 5.46 4.68 4.86 5.09 5.27 5.42 5.43 4.32 4.86 4.99 36 70.51 18.73 5.03 4.86 5.27 5.56 4.84 5.01 4.91 5.42 5.75 5.80 4.75 5.18 5.20 37 70.56 18.43 5.65 5.63 5.85 5.93 5.23 4.96 5.39 5.73 5.63 5.81 5.37 5.90 5.59 38 70.62 18.14 5.60 5.60 6.12 5.67 4.71 4.35 4.77 5.24 5.25 5.15 5.29 5.62 5.28 39 70.03 19.58 4.73 4.68 4.75 5.33 4.49 4.73 4.87 5.03 5.11 5.28 4.07 4.52 4.80 40 70.09 19.28 4.81 4.68 4.83 5.34 4.52 4.60 4.82 5.15 5.24 5.30 4.29 4.72 4.86 41 70.14 18.98 5.02 5.23 5.23 5.79 4.76 4.83 4.96 5.45 5.43 5.77 4.59 5.25 5.19 42 70.20 18.68 4.89 4.88 5.24 5.58 4.55 4.56 4.51 5.10 5.35 5.65 4.65 5.07 5.00 43 70.25 18.38 4.85 4.81 5.25 5.32 4.59 4.17 4.23 4.75 5.23 5.50 4.77 5.07 4.88 44 70.30 18.09 5.45 5.84 6.06 5.97 4.78 4.51 4.62 5.26 5.41 5.45 5.33 5.51 5.35 45 69.71 19.53 5.00 5.35 5.19 5.09 4.30 4.60 4.59 4.77 4.76 5.24 4.85 5.06 4.90 46 69.77 19.23 5.15 5.51 5.42 5.24 4.19 4.70 4.61 4.95 5.06 5.56 5.16 5.41 5.08 47 69.82 18.93 5.35 5.50 5.53 5.22 4.35 4.65 4.80 4.94 4.97 5.54 5.07 5.69 5.13 48 69.88 18.63 5.65 5.54 5.74 5.36 4.49 4.66 4.78 5.16 5.36 5.62 5.19 5.77 5.28 49 69.94 18.33 4.85 4.88 5.07 5.03 4.41 4.49 4.49 4.67 4.94 4.98 4.68 4.85 4.78 50 69.39 19.47 4.67 4.85 5.26 4.93 4.00 4.50 4.29 4.47 4.81 4.74 4.41 4.61 4.63 51 69.45 19.17 5.33 5.58 5.25 5.21 4.32 4.60 4.42 4.70 4.72 5.10 4.93 5.34 4.96 52 69.51 18.87 5.53 5.47 5.55 5.16 4.41 4.55 4.56 4.80 4.80 5.27 4.98 5.45 5.04 53 69.57 18.57 5.04 4.93 5.34 5.15 4.53 4.60 4.71 4.80 5.13 5.13 4.82 5.09 4.94 54 69.62 18.28 4.95 4.95 5.18 5.02 4.38 4.43 4.50 4.62 4.90 4.96 4.73 4.92 4.80 55 69.07 19.41 4.97 5.03 5.44 4.90 4.11 4.52 4.28 4.54 4.75 4.98 4.69 4.86 4.75 56 69.13 19.12 5.46 5.60 5.62 5.33 4.30 4.52 4.40 4.67 4.84 5.13 4.82 5.25 5.00 57 69.19 18.82 5.49 5.35 5.59 5.30 4.47 4.57 4.58 4.68 4.82 5.13 4.93 5.29 5.02 58 69.25 18.52 5.64 5.34 5.85 5.32 4.36 4.53 4.58 4.78 4.85 5.00 5.03 5.50 5.07 59 68.82 19.06 4.59 4.52 5.00 4.86 4.02 4.27 4.00 4.25 4.51 4.60 4.28 4.45 4.44 60 68.88 18.76 5.58 5.56 5.72 5.37 4.38 4.65 4.63 4.82 4.85 5.33 4.94 5.44 5.11 61 68.94 18.46 5.68 5.65 5.80 5.45 4.41 4.55 4.48 4.77 5.04 5.21 5.05 5.48 5.13 62 68.50 19.00 4.80 4.98 5.60 5.37 4.32 4.66 4.39 4.38 4.82 4.86 4.58 4.93 4.81 63 68.57 18.70 5.63 5.41 5.71 5.60 4.62 4.85 4.65 4.96 4.84 5.31 5.09 5.77 5.20 64 68.63 18.40 6.09 5.81 6.06 5.75 4.49 4.83 4.63 5.01 5.33 5.36 5.56 5.96 5.41 65 68.69 18.11 6.23 6.15 6.21 5.64 4.75 4.74 4.82 5.19 5.52 5.25 5.72 6.08 5.52 66 68.25 18.64 6.01 6.09 5.96 5.95 4.80 4.85 4.98 5.15 5.06 5.36 5.38 5.84 5.45 67 68.32 18.34 6.24 6.07 6.13 5.74 4.59 4.79 4.84 5.21 5.39 5.23 5.69 5.98 5.49 Fuente: SWERA, 2004.Solar and Wind Energy Resource Assessment (SWERA). http://swera.unep.net/
Informe Final – Octubre de 2009 2 14
Identificación y Evaluación de Proyectos de Electrificación Rural Unidad de Electrificación Rural y Sub Urbana
REPÚBLICA DOMI ICA A
Tabla 2.7. Radiación Solar Sobre Superficie con Inclinación Igual a la Latitud (kWh/m 2/día)
# Longitud Latitud Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom 1 72.19 18.36 6.10 6.40 6.61 6.31 5.79 5.77 6.00 6.29 6.24 6.20 5.88 5.89 6.12 2 71.64 19.83 5.89 6.20 6.63 6.49 5.82 5.95 6.02 6.43 6.27 6.24 5.60 5.66 6.10 3 71.69 19.52 6.25 6.47 6.91 6.69 5.98 6.09 6.20 6.57 6.57 6.49 5.82 5.96 6.33 4 71.73 19.22 6.34 6.61 6.86 6.56 5.88 5.99 6.10 6.55 6.36 6.39 5.88 6.00 6.29 5 71.78 18.92 6.36 6.61 6.87 6.65 6.00 6.00 6.18 6.56 6.55 6.39 6.00 6.14 6.36 6 71.83 18.62 6.20 6.46 6.64 6.52 5.82 5.85 5.99 6.31 6.27 6.20 5.83 5.95 6.17 7 71.87 18.32 6.18 6.42 6.63 6.37 5.79 5.77 5.95 6.27 6.26 6.19 5.89 5.93 6.14 8 71.92 18.02 5.88 6.12 6.38 5.97 5.48 5.55 5.67 6.02 5.90 5.85 5.58 5.81 5.85 9 71.32 19.78 5.78 6.24 6.62 6.53 5.92 6.06 6.14 6.51 6.37 6.31 5.51 5.69 6.14 10 71.37 19.48 6.12 6.25 6.81 6.58 5.97 6.10 6.23 6.62 6.57 6.49 5.78 5.88 6.28 11 71.41 19.18 6.24 6.47 6.77 6.32 5.83 5.90 5.96 6.41 6.29 6.38 5.85 5.92 6.19 12 71.46 18.87 6.33 6.62 6.84 6.58 5.96 6.03 6.22 6.49 6.51 6.39 5.92 6.05 6.33 13 71.51 18.57 6.18 6.46 6.61 6.36 5.85 5.81 6.02 6.33 6.34 6.25 5.90 5.97 6.17 14 71.56 18.28 6.04 6.42 6.58 6.26 5.73 5.71 5.94 6.28 6.35 6.19 5.81 5.94 6.10 15 71.60 17.98 5.93 6.17 6.60 6.16 5.67 5.70 5.92 6.21 6.17 5.98 5.82 5.84 6.01 16 71.65 17.68 5.75 6.15 6.40 6.09 5.47 5.46 5.60 5.92 5.81 5.59 5.43 5.76 5.79 17 70.99 19.73 5.72 6.08 6.58 6.62 5.88 6.06 6.12 6.43 6.46 6.42 5.45 5.43 6.10 18 71.04 19.43 6.00 6.13 6.71 6.56 5.91 6.12 6.23 6.59 6.59 6.47 5.65 5.74 6.22 19 71.09 19.13 6.00 6.29 6.55 6.25 5.70 5.90 5.92 6.37 6.19 6.31 5.51 5.74 6.06 20 71.14 18.83 6.10 6.37 6.63 6.31 5.78 5.92 6.08 6.41 6.40 6.35 5.86 5.97 6.18 21 71.19 18.53 6.23 6.61 6.81 6.51 5.89 5.93 6.14 6.45 6.48 6.34 6.02 6.06 6.29 22 71.24 18.23 5.85 6.24 6.54 6.31 5.73 5.62 5.91 6.15 6.19 6.05 5.78 5.79 6.01 23 71.29 17.93 5.73 6.06 6.47 6.13 5.54 5.49 5.63 6.00 6.10 5.92 5.74 5.81 5.89 24 71.34 17.64 5.51 5.77 6.18 5.86 5.30 5.32 5.40 5.71 5.73 5.50 5.40 5.60 5.61 25 70.62 19.99 4.89 5.31 5.86 5.82 5.43 5.48 5.51 5.84 5.87 5.72 4.89 4.71 5.44 26 70.67 19.68 5.32 5.59 6.02 6.22 5.63 5.77 5.83 6.04 6.16 6.08 5.09 5.09 5.74 27 70.72 19.38 5.56 5.66 6.12 6.20 5.71 5.80 5.95 6.15 6.20 6.09 5.23 5.28 5.83 28 70.78 19.08 5.79 6.09 6.36 6.32 5.74 5.94 6.00 6.40 6.43 6.33 5.43 5.59 6.03 29 70.83 18.78 5.89 6.20 6.49 6.29 5.82 5.90 6.04 6.40 6.33 6.29 5.75 5.85 6.10 30 70.88 18.48 5.93 6.25 6.53 6.35 5.79 5.71 5.94 6.16 6.19 6.05 5.73 5.75 6.03 31 70.93 18.18 5.64 5.94 6.36 6.05 5.42 5.38 5.62 5.80 5.90 5.79 5.51 5.56 5.75 32 70.98 17.89 5.52 5.89 6.27 5.95 5.27 5.25 5.41 5.70 5.77 5.60 5.53 5.49 5.64 33 70.35 19.63 5.29 5.55 5.97 6.14 5.59 5.65 5.73 5.95 6.04 5.96 5.05 5.09 5.67 34 70.41 19.33 5.28 5.47 5.85 5.99 5.53 5.58 5.66 5.84 5.95 5.88 5.07 5.07 5.60 35 70.46 19.03 5.38 5.56 5.93 6.03 5.53 5.60 5.68 5.87 6.03 5.93 5.18 5.22 5.66 36 70.51 18.73 5.36 5.58 6.03 6.01 5.51 5.56 5.53 5.86 6.14 6.06 5.33 5.35 5.69 37 70.56 18.43 5.77 6.05 6.39 6.28 5.77 5.68 5.86 6.12 6.20 6.16 5.73 5.80 5.98 38 70.62 18.14 5.68 5.95 6.41 6.06 5.41 5.33 5.52 5.82 5.93 5.74 5.60 5.61 5.76 39 70.03 19.58 5.24 5.56 5.91 6.00 5.49 5.58 5.61 5.80 5.89 5.86 5.04 5.02 5.58 40 70.09 19.28 5.29 5.56 5.95 6.01 5.49 5.53 5.60 5.84 5.96 5.88 5.17 5.15 5.62 41 70.14 18.98 5.42 5.85 6.13 6.21 5.58 5.62 5.67 5.98 6.08 6.12 5.33 5.45 5.79 42 70.20 18.68 5.36 5.67 6.11 6.13 5.50 5.52 5.50 5.84 6.06 6.08 5.36 5.37 5.71 43 70.25 18.38 5.38 5.66 6.13 6.05 5.55 5.41 5.44 5.74 6.07 6.05 5.44 5.41 5.69 44 70.30 18.09 5.60 6.08 6.38 6.20 5.44 5.40 5.46 5.83 6.02 5.90 5.62 5.55 5.79 45 69.71 19.53 4.99 5.44 5.64 5.59 5.13 5.24 5.33 5.50 5.37 5.49 4.99 4.92 5.30 46 69.77 19.23 5.20 5.67 5.93 5.85 5.29 5.48 5.53 5.76 5.69 5.80 5.29 5.23 5.56 47 69.82 18.93 5.30 5.66 5.98 5.83 5.35 5.46 5.60 5.75 5.64 5.78 5.24 5.36 5.58 48 69.88 18.63 5.45 5.69 6.08 5.90 5.41 5.46 5.60 5.85 5.82 5.81 5.30 5.39 5.65 49 69.94 18.33 4.93 5.21 5.58 5.57 5.19 5.20 5.28 5.45 5.45 5.35 4.90 4.82 5.24 50 69.39 19.47 4.82 5.18 5.68 5.52 5.01 5.21 5.19 5.35 5.40 5.23 4.76 4.69 5.17 51 69.45 19.17 5.17 5.57 5.67 5.66 5.15 5.25 5.25 5.46 5.36 5.43 5.04 5.08 5.34 52 69.51 18.87 5.40 5.66 5.99 5.81 5.38 5.41 5.51 5.69 5.56 5.66 5.20 5.25 5.54 53 69.57 18.57 5.15 5.38 5.89 5.81 5.43 5.44 5.57 5.69 5.72 5.58 5.11 5.06 5.49 54 69.62 18.28 4.98 5.24 5.64 5.57 5.17 5.17 5.28 5.42 5.44 5.34 4.93 4.85 5.25 55 69.07 19.41 4.98 5.28 5.77 5.50 5.05 5.21 5.19 5.38 5.37 5.36 4.91 4.82 5.24 56 69.13 19.12 5.24 5.58 5.87 5.72 5.14 5.22 5.24 5.45 5.42 5.44 4.99 5.04 5.36 57 69.19 18.82 5.38 5.60 6.01 5.88 5.40 5.42 5.51 5.63 5.58 5.59 5.18 5.18 5.53 58 69.25 18.52 5.46 5.59 6.15 5.89 5.36 5.41 5.52 5.68 5.59 5.52 5.23 5.28 5.56 59 68.82 19.06 4.79 5.01 5.54 5.48 5.01 5.10 5.06 5.24 5.25 5.16 4.70 4.61 5.08 60 68.88 18.76 5.43 5.70 6.08 5.91 5.37 5.46 5.54 5.70 5.59 5.69 5.18 5.25 5.57 61 68.94 18.46 5.48 5.75 6.12 5.95 5.38 5.42 5.47 5.68 5.68 5.63 5.24 5.27 5.59 62 68.50 19.00 4.89 5.26 5.86 5.74 5.15 5.28 5.24 5.30 5.41 5.30 4.85 4.86 5.26 63 68.57 18.70 5.46 5.63 6.08 6.03 5.48 5.55 5.55 5.77 5.59 5.68 5.26 5.41 5.62 64 68.63 18.40 5.69 5.83 6.25 6.10 5.42 5.54 5.54 5.79 5.83 5.71 5.50 5.51 5.73 65 68.69 18.11 5.63 5.87 6.17 5.88 5.34 5.31 5.43 5.71 5.76 5.51 5.45 5.45 5.63 66 68.25 18.64 5.53 5.84 6.05 6.03 5.37 5.37 5.51 5.69 5.53 5.56 5.28 5.33 5.59 67 68.32 18.34 5.63 5.83 6.13 5.92 5.27 5.34 5.44 5.72 5.70 5.49 5.44 5.40 5.61 Fuente: SWERA, 2004.Solar and Wind Energy Resource Assessment (SWERA). http://swera.unep.net/
Informe Final – Octubre de 2009 2 15
Identificación y Evaluación de Proyectos de Electrificación Rural Unidad de Electrificación Rural y Sub Urbana
REPÚBLICA DOMI ICA A
Tabla 2.8. Radiación Solar Difusa (kWh/m 2/día)
# Longitud Latitud Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Prom 1 72.19 18.36 1.26 1.46 1.64 1.92 2.15 2.35 2.16 1.92 1.81 1.56 1.38 1.19 1.73 2 71.64 19.83 1.30 1.61 1.78 1.91 2.26 2.32 2.24 1.94 1.79 1.52 1.54 1.24 1.79 3 71.69 19.52 1.13 1.45 1.58 1.73 2.09 2.14 2.03 1.76 1.59 1.36 1.44 1.09 1.62 4 71.73 19.22 1.06 1.31 1.55 1.74 2.05 2.10 2.00 1.68 1.66 1.38 1.38 1.06 1.58 5 71.78 18.92 1.07 1.33 1.57 1.73 2.03 2.18 2.00 1.71 1.58 1.43 1.37 1.00 1.58 6 71.83 18.62 1.23 1.49 1.77 1.89 2.23 2.43 2.28 1.99 1.85 1.60 1.48 1.18 1.78 7 71.87 18.32 1.16 1.38 1.60 1.79 2.06 2.21 2.06 1.81 1.71 1.50 1.34 1.14 1.65 8 71.92 18.02 1.28 1.51 1.65 1.98 2.20 2.44 2.32 2.03 1.89 1.65 1.44 1.17 1.80 9 71.32 19.78 1.31 1.55 1.75 1.83 2.15 2.17 2.07 1.82 1.71 1.47 1.55 1.21 1.72 10 71.37 19.48 1.19 1.54 1.66 1.78 2.09 2.14 1.98 1.68 1.59 1.37 1.46 1.14 1.63 11 71.41 19.18 1.07 1.32 1.52 1.76 1.98 2.02 1.95 1.66 1.62 1.33 1.33 1.08 1.55 12 71.46 18.87 1.09 1.35 1.61 1.78 2.09 2.20 2.00 1.78 1.66 1.45 1.40 1.08 1.62 13 71.51 18.57 1.23 1.49 1.78 1.97 2.22 2.46 2.27 1.99 1.83 1.59 1.45 1.17 1.79 14 71.56 18.28 1.29 1.48 1.73 1.98 2.23 2.44 2.24 1.97 1.79 1.59 1.45 1.20 1.78 15 71.60 17.98 1.40 1.65 1.74 2.12 2.34 2.57 2.40 2.14 1.99 1.77 1.49 1.30 1.91 16 71.65 17.68 1.36 1.52 1.66 1.95 2.19 2.47 2.34 2.09 1.96 1.77 1.51 1.23 1.84 17 70.99 19.73 1.30 1.56 1.75 1.72 2.12 2.09 2.00 1.79 1.62 1.37 1.54 1.27 1.68 18 71.04 19.43 1.23 1.54 1.72 1.76 2.10 2.09 1.94 1.66 1.57 1.36 1.50 1.20 1.64 19 71.09 19.13 1.15 1.36 1.59 1.74 2.00 1.92 1.87 1.59 1.61 1.32 1.41 1.12 1.56 20 71.14 18.83 1.22 1.47 1.72 1.90 2.17 2.24 2.07 1.80 1.70 1.46 1.42 1.13 1.69 21 71.19 18.53 1.18 1.39 1.66 1.86 2.17 2.32 2.11 1.85 1.73 1.51 1.39 1.10 1.69 22 71.24 18.23 1.41 1.60 1.82 2.03 2.32 2.60 2.38 2.14 1.97 1.72 1.52 1.31 1.90 23 71.29 17.93 1.48 1.70 1.86 2.14 2.45 2.70 2.57 2.26 2.05 1.81 1.56 1.33 1.99 24 71.34 17.64 1.43 1.64 1.74 2.04 2.27 2.52 2.43 2.16 1.99 1.80 1.51 1.29 1.90 25 70.62 19.99 1.43 1.68 1.88 1.93 2.17 2.27 2.19 1.97 1.73 1.52 1.58 1.36 1.81 26 70.67 19.68 1.44 1.74 2.09 1.93 2.31 2.33 2.19 2.01 1.77 1.53 1.69 1.40 1.87 27 70.72 19.38 1.39 1.73 2.07 1.97 2.28 2.35 2.17 1.98 1.80 1.56 1.68 1.38 1.86 28 70.78 19.08 1.26 1.50 1.79 1.79 2.08 2.04 1.95 1.68 1.58 1.37 1.51 1.22 1.65 29 70.83 18.78 1.26 1.48 1.71 1.83 2.06 2.12 1.97 1.72 1.66 1.43 1.41 1.15 1.65 30 70.88 18.48 1.37 1.60 1.86 2.02 2.31 2.56 2.37 2.13 1.97 1.71 1.54 1.32 1.90 31 70.93 18.18 1.35 1.55 1.71 1.92 2.22 2.46 2.30 2.08 1.91 1.64 1.47 1.28 1.82 32 70.98 17.89 1.40 1.58 1.73 1.97 2.28 2.51 2.39 2.13 1.97 1.72 1.46 1.32 1.87 33 70.35 19.63 1.46 1.76 2.13 1.99 2.35 2.42 2.26 2.06 1.85 1.59 1.71 1.41 1.92 34 70.41 19.33 1.49 1.80 2.24 2.07 2.41 2.50 2.32 2.11 1.91 1.65 1.75 1.45 1.97 35 70.46 19.03 1.47 1.78 2.11 2.06 2.37 2.45 2.33 2.12 1.90 1.65 1.69 1.41 1.95 36 70.51 18.73 1.45 1.72 1.94 1.99 2.27 2.34 2.30 2.04 1.80 1.55 1.56 1.34 1.86 37 70.56 18.43 1.39 1.63 1.86 1.97 2.24 2.45 2.29 2.05 1.90 1.61 1.50 1.27 1.85 38 70.62 18.14 1.34 1.54 1.69 1.92 2.21 2.47 2.33 2.07 1.90 1.65 1.44 1.27 1.82 39 70.03 19.58 1.51 1.80 2.14 2.11 2.45 2.51 2.40 2.21 1.97 1.68 1.73 1.45 2.00 40 70.09 19.28 1.50 1.80 2.12 2.11 2.44 2.54 2.41 2.17 1.95 1.68 1.70 1.44 1.99 41 70.14 18.98 1.48 1.70 2.03 2.01 2.36 2.48 2.39 2.11 1.92 1.59 1.64 1.36 1.92 42 70.20 18.68 1.52 1.78 2.01 2.06 2.42 2.55 2.50 2.20 1.96 1.64 1.64 1.41 1.97 43 70.25 18.38 1.56 1.81 2.02 2.15 2.43 2.68 2.61 2.32 2.04 1.70 1.64 1.45 2.03 44 70.30 18.09 1.36 1.50 1.70 1.86 2.20 2.43 2.36 2.06 1.87 1.60 1.43 1.29 1.80 45 69.71 19.53 1.32 1.49 1.81 2.07 2.37 2.34 2.32 2.15 1.96 1.60 1.40 1.24 1.84 46 69.77 19.23 1.43 1.61 1.94 2.22 2.59 2.51 2.50 2.29 2.07 1.68 1.48 1.30 1.97 47 69.82 18.93 1.40 1.61 1.91 2.22 2.55 2.51 2.45 2.29 2.08 1.68 1.50 1.26 1.95 48 69.88 18.63 1.36 1.61 1.87 2.20 2.51 2.50 2.45 2.24 1.99 1.66 1.48 1.24 1.93 49 69.94 18.33 1.38 1.61 1.85 2.09 2.33 2.35 2.32 2.17 1.92 1.66 1.46 1.30 1.87 50 69.39 19.47 1.38 1.58 1.80 2.11 2.43 2.36 2.38 2.21 1.95 1.69 1.48 1.31 1.89 51 69.45 19.17 1.29 1.47 1.81 2.06 2.36 2.34 2.35 2.17 1.97 1.63 1.41 1.21 1.84 52 69.51 18.87 1.37 1.63 1.91 2.24 2.53 2.53 2.51 2.32 2.13 1.75 1.53 1.31 1.98 53 69.57 18.57 1.47 1.74 1.96 2.24 2.51 2.52 2.47 2.32 2.05 1.77 1.56 1.37 2.00 54 69.62 18.28 1.37 1.59 1.83 2.09 2.34 2.36 2.32 2.18 1.93 1.66 1.45 1.29 1.87 55 69.07 19.41 1.33 1.55 1.77 2.11 2.41 2.36 2.38 2.20 1.96 1.65 1.44 1.27 1.87 56 69.13 19.12 1.27 1.46 1.74 2.03 2.36 2.35 2.35 2.17 1.95 1.63 1.43 1.23 1.83 57 69.19 18.82 1.38 1.65 1.91 2.21 2.52 2.53 2.50 2.35 2.12 1.78 1.54 1.34 1.99 58 69.25 18.52 1.37 1.66 1.86 2.21 2.55 2.54 2.50 2.33 2.12 1.81 1.53 1.31 1.98 59 68.82 19.06 1.41 1.66 1.86 2.12 2.43 2.40 2.44 2.26 2.01 1.73 1.52 1.35 1.93 60 68.88 18.76 1.37 1.61 1.88 2.20 2.54 2.51 2.49 2.31 2.11 1.73 1.54 1.31 1.97 61 68.94 18.46 1.36 1.61 1.87 2.19 2.54 2.54 2.52 2.33 2.08 1.77 1.53 1.32 1.97 62 68.50 19.00 1.37 1.57 1.75 2.03 2.36 2.33 2.35 2.23 1.95 1.68 1.46 1.27 1.86 63 68.57 18.70 1.36 1.64 1.89 2.15 2.49 2.47 2.49 2.29 2.12 1.74 1.51 1.26 1.95 64 68.63 18.40 1.29 1.58 1.82 2.12 2.52 2.47 2.49 2.27 2.02 1.74 1.44 1.23 1.92 65 68.69 18.11 1.17 1.39 1.65 1.98 2.27 2.30 2.26 2.07 1.83 1.62 1.30 1.12 1.75 66 68.25 18.64 1.19 1.39 1.69 1.92 2.26 2.29 2.23 2.08 1.91 1.59 1.34 1.15 1.75 67 68.32 18.34 1.16 1.40 1.66 1.96 2.30 2.29 2.26 2.07 1.85 1.62 1.30 1.13 1.75 Fuente: SWERA, 2004.Solar and Wind Energy Resource Assessment (SWERA). http://swera.unep.net/
Informe Final – Octubre de 2009 2 16
Identificación y Evaluación de Proyectos de Electrificación Rural Unidad de Electrificación Rural y Sub Urbana
REPÚBLICA DOMI ICA A
2.2 POTE CIAL EÓLICO En este proyecto, el objetivo principal es el mercado de usuarios en el sector rural en sistemas aislados. Se considerará la información secundaria disponible. La evaluación del recurso eólico es de una naturaleza diferente de la evaluación del recurso solar y por tal razón es preciso introducir una serie de conceptos propios de este recurso. 2.2.1 Conceptos fundamentales La energía eólica es la energía cinética de las masas de aire. Si se considera una superficie de área A colocada perpendicularmente a un viento que fluye horizontalmente a una velocidad V, entonces la potencia eólica se da como
1 P = * ρ * A * V 3 (2 1) 2 En donde ρ es la densidad del aire (kg/m 3). Generalmente se trabaja con la densidad de potencia p (o potencia por unidad de área: p= P/A), la cual entonces se da como
1 p = * ρ * V 3 (2 2) 2 Si ρρρ se da en kg/m 3 y la velocidad V en m/s, la densidad de potencia tiene unidades de W/m². Por ejemplo, si la velocidad del viento es de 10 m/s, la densidad del aire de 1 kg/m 3, entonces la densidad de potencia en el viento es del orden de 500 W/m 2. La anterior ecuación implica una fuerte dependencia de la densidad de potencia tanto de la densidad del aire como de la velocidad del viento elevada al cubo. Por lo tanto, al depender la densidad de potencia en el viento del cubo de la velocidad del viento, implica que ella debe ser muy cuidadosamente medida. Además, la densidad del viento depende de la temperatura del viento y la presión atmosférica. La densidad del aire depende de la temperatura y la presión atmosférica, y esta variación puede significar entre 10 y 15% estacionalmente. La densidad puede calcularse a partir de la presión atmosférica y la temperatura empleando la ecuación de los gases ideales: